mylms

... web o elektronice


Otáčkové relé ALNICO - princip a použití

Stává se, že se některé vědomosti časem ztratí… Existuje spousta elektronických součástí, které se dříve často používaly a dnes je už ani starší elektrikář nepozná. Relátka, časové spínače, stykače a spousta dalších součástí se používá, leč po značné modernizaci i dnes. Ale co takové otáčkové relé ALNICO? Před dávnou dobou bylo (částečně) nahrazeno např. tachogenerátorem, resolverem, inkrementálním snímačem, nebo i jednoduchým indukčním snímačem s čítačem. Alnico lze však i dnes nalézt na starších strojích. O co vlastně jde? K čemu je ten malý „motor“ připevněn na druhé straně motoru? Je to trochu historie, ale myslím, že by takto zajímavý kousek techniky neměl upadnout v zapomnění…

 

alnico-1



 

K čemu otáčkové relé ALNICO slouží?

I v dobách, kdy byly polovodiče ještě hudba budoucnosti bylo nutné řídit otáčky motorů. Rozsah regulace u běžných motorů spočíval většinou pouze ve spuštění a vypnutí motoru*. Rychlost byla řízena buď pomocí převodovky, nebo speciální konstrukcí motoru – motor s dvojitým vinutím, motor Y-YY, motor D-YY. U některých motorů byl navíc požadavek na hlídání směru otáčení, hlídání provozních otáček (jestli se motor již točí otáčky nad nastavenou mez) a hlídání minimálních otáček (jestli se motor vůbec točí).

Druhý princip, tedy hlídání provozních otáček se používá u přepínaní motoru Y/D. Motor se spustí v konfiguraci hvězda. Při dosažení požadovaných otáček ALNICO zajistí přepnutí motoru do konfigurace trojúhelník.

Třetí princip, tedy hlídání minimálních (nenulových) otáček se hojně používal při brzdění protiproudem – otáčející motor se připojil na síť s opačným směrem točivého pole (přepóloval se). Podle směru otáčení, které zjišťovalo ALNICO se sepnul příslušný reverzační stykač. Po zastavení, které bylo hlídáno také otáčkovým relé se motor od sítě odpojil, aby nedošlo k jeho roztočení opačným směrem. Další často používaná funkce byla „cukání“ s motorem – u některých frézek bylo na skříni tlačítko, pomocí kterého se spustil motor. Když se motor roztočil (ALNICO rozeplo kontakt), tlačítko bylo odpojeno a tím i motor. Toto se používalo při řazení rychlostí. Protože převodovky ve strojích nebývají synchronizované je třeba s vřetenem trochu pootočit, aby do sebe zuby v převodovce zapadly. To pak bylo možné provést pomocí motoru.

Zapojení je možné kombinovat a tak může vzniknout např. zapojení, které při stisku tlačítka „START L/P“ spustí motor požadovaným směrem, přepne ho z hvězdy do trojúhelníku a při stisknutí tlačítka „STOP“ dojde ke správnému brzdění protiproudem bez přetočení opačným směrem.

* Ano, i dříve byla možná plynulá regulace pohonu. Ale ta byla používána spíše u velkých strojů a omezeně pro velkou složitost a tím i cenu.

 

Konstrukce otáčkového relé ALNICO

Konstrukce relé odpovídá době jeho vzniku. Nehledejme tu žádnou složitou elektroniku. Vše funguje rafinovaně a mechanicky. Hřídel motoru je mechanicky spojena s hřídelkou ALNICa na které je umístěn rotor. Ten je složen, stejně jako rotor asynchronního motoru z rotorových plechů a hliníkového závitu nakrátko. Uvnitř rotoru je magnet ze slitiny hliníku, niklu a kobaltu – AlNiCo (odtud jeho název). Magnet je na konci hřídelky, která se může vyklánět pouze několik stupňů do stran (maximální výchylka je blokována dorazy). Otáčením motoru se roztáčí rotor, v jehož závitech se indukuje proud, který zmagnetuje rotor. Podle rychlosti otáčení se mění intenzita magnetického pole rotoru, které natáčí magnet a tím i hřídelku a páčku do určitého úhlu. Čím větší otáčky vstupní hřídele, tím je větší výchylka páčky.

 

alnico-2

Rotor otáčkového relé ALNICO

 

 

alnico-3

Magnet umístěný ve středu rotoru

 

 

alnico-4

Hřídelka s rolnou a mikrospínače

 

 

alnico-5

Detail hřídelky. Velká rolna spíná spínače nenulových otáček. Dolní část rolny se opírá o páčky s pružinami, které spínají mikrospínače provozních otáček.

 

Podle typu a konstrukce páčka ALNICa spíná dva, nebo více mikrospínačů. ALNICO na obrázku má čtyři mikrospínače. Dva mají pouze vlastní pružinku, která zabezpečuje návrat páčky do výchozí polohy. Tyto mikrospínače reagují a na malé otáčky (indikují, zda se motor vůbec točí). Další dva mikrospínače jsou ovládány přes páčky, které jsou předpruženy pružinou. Pomocí těchto pružin lze nastavit potřebnou sílu pro sepnutí mikrospínače – nastavit otáčky, při kterých se sepne mikrospínač.

 

 

alnico-6

Motor se netočí – hřídelka je uprostřed, není sepnut ani jeden mikrospínač

 

 

alnico-7

Motor se pomalu točí – jsou sepnut spínač nenulových otáček (motor se točí doprava).

 

 

alnico-8

Motor se toří provozními otáčkami – jsou sepnuty oba mikrospínače pro chod doprava (nenulové i provozní otáčky).

 

 

alnico-11

Starší Alnico

 

 

alnico-12

Starší Alnico – obsahuje dva přepínací kontakty

 

 

alnico-13

Běžný způsob montáže otáčkového relé k motoru (zde u frézky)

 

 

alnico-14

Běžný způsob montáže otáčkového relé k motoru (zde u frézky). ALNICO slouží k brzdění motoru a k cukání motorem při řazení rychlosti.

 

 

Schémata s otáčkovým relé

Jak jsem již psal výše, otáčkové relé lze použít k různým druhům řízení motoru. Vhodné zapojení záleží na konkrétní aplikaci. Zde je asi nejjednodušší schéma rozběhu hvězda-trojúhelník (pouze na jednu stranu). Motor se po stisknutí tlačítka „START“ rozbíhá v konfiguraci hvězda. Po dosažení určitých otáček, které hlídá ALNICO se motor samočinně přepne do konfigurace trojúhelník. Tlačítkem „STOP“ se motor vypne.

 

alnico-9

Schéma pro rozběh Y/D (pouze na jednu stranu)

 

 

Asi nejčastější použití ALNICa je brzdění motoru. U větších strojů jako je např. vyvrtávačka se používalo k brzdění vřetena. Motor se spustil pro běh do hvězdy a při brzdění se připojil opačně na síť přes výkonové odpory – aby nedošlo k velkému proudovému nárazu a případnému poškození motoru. Schéma níže znázorňuje brzdění motoru pouze z jednoho směru. Při běhu je sepnut stykač KM1. Po vypnutí stykače je přes ALNICO sepnut stykač KM2. Ten přes brzdné odpory (odporníky) připojí reverzačně motor k síti. Po klesnutí otáček na nulu se relé v ALNICu a tím i stykač KM2 vypne. Nevýhoda je, že pokud dojde z vnějšku k roztočení motoru ALNICO na toto zareaguje a začne motor brzdit. Toto schéma tedy slouží jako nástřel k pochopení funkce.

 

 

alnico-10

Brzdění pomocí otáčkového relé

 



Napsal Petan před třemi měsíci v kategorii Elektronika. Připojeno 0 komentářů.
Přečteno 584x.

Na programy zde poskytované není žádná záruka na funkčnost (viz licence). Jednotlivé články, stejně jako celý obsah stránek není návodem a slouží pouze k studijním účelům. Zapojení výše mají pouze informativní charakter! Vždy se řiďte originálním návodem k použití! Na elektrickém (vyhrazeném) zařízení smí pracovat pouze osoba s příslušnou kvalifikací dle vyhlášky 50/78 Sb! Vše tedy děláte na vlastní nebezpečí! Autor stránek nebere žádnou zodpovědnost za případné újmy na zdraví, životě, majetku a jiné!

Jakékoliv části webu je zakázáno bez svolení autora a uvedení zdroje publikovat! Některé části článků mohou obsahovat texty, případně obrázky ze stránek Wikipedia a Wikimedia Commons. Tyto části jsou dostupné pod původní licencí Creative Commons.



Doposud nebyl připojen žádný komentář. Buďte první!

Připojte váš komentář!

* Hvězdičkou jsou označena povinná pole. Autor stránek odpovídá vždy do komentáře, ne na přiložený mail!