Loading...
 

Elektromechanika

Elektromechanika


Autor: McZapkie

W artykule są opisane urządzenia elektromechaniczne, realizujące przemieszczenie liniowe.

Ruch mechanizmów sterowanych elektrycznie może być realizowany poprzez:
- elektromagnes z ruchomym rdzeniem;
- silnik prądu stałego lub zmiennego;
- silnik krokowy.

Silnik krokowy wymaga odpowiedniego układu elektronicznego do wysterowania. Spotkać go można np. w napędach głowicy dysków magnetycznych. Na makiecie jest przydatny do poruszania obrotnicy (fabryczne modele obrotnic zazwyczaj tak właśnie są wykonane).

Silnik prądu stałego ze stojanem wykonanym jako magnes trwały daje możliwość zmiany kierunku obrotów w zależności od kierunku prądu.

Silnik prądu zmiennego ze stojanem wykonanym jako elektromagnes potrzebuje zmiany kierunku uzwojeń stojana względem wirnika, aby obraca się w przeciwnym kierunku.

Oba typy silniczków można wykorzystywać do napędzania zwrotnic, semaforów itp. urządzeń, pod warunkiem zastosowania przekładni. Najprostsza przekładnia gwintowane przedłużenie wału (śruba) z nakrętką umocowaną w prowadnicy tak, że może się przesuwać, ale nie może się obracać. Taka przekładnia wymaga okresowego smarowania. Jej zaletą jest duże przełożenie obrót/przesuw. Jeśli macie dryg do mechanicznej roboty i dostęp do tanich silniczków, to warto zastosować je na makiecie - taki przesuw wygląda bardziej realistycznie niż błyskawiczne trzaskanie fabrycznych napędów elektromagnetycznych. Oczywiście trzeba pamiętać o wyłącznikach krańcowych.
Obecnie wiele firm (np. Tillig) produkuje takie napędy z silnikczkami do zwrotnic modelowych.
Można też uzyć taniego silnika od samochodowego zamka centralnego, pracujĹĄo na obnizonym napięciu (ok. 4.5 V)


elektromagnes z kotwą nawinięty na ferromagnetyczny rdzeń przyciąga kotwę wykonaną również z miękkiego magnetycznie materiału, gdy przez cewkę płynie prąd. Po wyłączeniu elektromagnesu kotwa odciągana jest poprzez sprężynę na niewielką odległość. Takie rozwiązanie stosowane jest np. w przekaźnikach elektrotechnicznych, oto symbol takiego przekaźnika, sterującego wyłącznikiem:

Image

Rozwiązanie to ma tę wadę, że potrzebny jest ciągły przepływ prądu w jednym z dwóch położeń (prąd ogranicza się poprzez nawinięcie dużej ilości cienkiego drutu). W modelarstwie kolejowym takie pojedyncze elektromagnesy stosuje się bardzo rzadko, zazwyczaj jako napęd rozprzęgacza torowego, lub dawniej w tańszych semaforach kształtowych.
elektromagnes z ruchomym rdzeniem wciąga ferromagnetyczny rdzeń do wnętrza cewki, gdy przez cewkę płynie prąd. Najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest tandem dwóch elektromagnesów ze wspólnym rdzeniem, pracujących w układzie push-pull. Oba stany są równoważne, rdzeń jest wyciągnany z jednego elektromagnesu ponieważ drugi elektromagnes go wciąga - i vice versa. Urządzenie takie często wyposażone jest w styki krańcowe, które odcinają dopływ prądu do aktywnego uzwojenia w chwili gdy spełni ono swoje zadanie (wciągnie rdzeń). Dzieki temu można stosować mniejszą ilość grubszego drutu w uzwojeniu, ponieważ krótkotrwały duży prąd nie przegrzeje cewki. Niestety w przypadku awarii wyłącznika krańcowego wydziela się taka ilość ciepła że aż topi się plastykowa obudowa napędu. Dlatego nie polecam ciągłego zasilania urządzeń tego typu prądem zmiennym, lepiej jest stosować włączniki astabilne typu reset.
Urządzenia opisywane powyżej stosowane są powszechnie do napędu przekaźników, zwrotnic i semaforów kształtowych.

Oto schemat przekaźnika sterującego dwoma parami styków (styki krańcowe pominięte) i jego odpowiedniki z książki T.Dąbrowskiego Miniaturowe kolejnictwo:


Image Image

Przemysł modelarski produkuje takie przekaźniki, na rysunku:

Image

pokazane są dwa z nich produkcji byłego NRD Miniaturowe kolejnictwo. Przekaźnik Piko jest lepszy niż Zeuke (większa niezawodność działania), niestety jedna para styków jest wykorzystana równocześnie jako styki krańcowe dla elektromagnesów, w dodatku nie są one już produkowane.

Elektromagnetyczne napędy zwrotnic
Napędy zwrotnic mogą być wykonane jako osobne urządzenia lub stanowiące nierozerwalną całość z torowiskiem zwrotnicy. To drugie rozwiązanie nie powinno być stosowane na makiecie z następujących względów: napędu (wielokrotnie większego ni wynika ze skali i nierzeczywistego) nie można schowa pod płytę makiety, nie można go przesunąć na drugą stronę zwrotnicy (jeśli przeszkadza w układzie torowym), w przypadku trwałego uszkodzenia (np. stopienia) musimy demontować układ torowy żeby usunąć feralną zwrotnicę.

Napędy zwrotnic, oprócz styków krańcowych, napędzają również tzw. przełącznik informacji zwrotnej (RĂźmeldung), którego pierwotne zastosowanie ma na celu wizualizację na pulpicie ustawnienia zwrotnicy przy użyciu dwóch żarówek. Przełączniki te mogą być wykonane jako dwu-stykowe (trzeci styk jest wspólny z zasilaniem powrotnym elektromagnesu) lub trójstykowe. Ponieważ przełącznik taki jest bardzo pomocny dla logiki uzależnień, a tę najwygodniej realizować przy użyciu techniki cyfrowej, polecam zakup takich napędów, w których przełącznik informacji zwrotnej jest trójstykowy - niezależny od innych styków.


(ze strony: http://www.kolej.pl/modele/JTZ/obwody/elektromechanika.html)

Created by admin. Last Modification: Tuesday 17 July, 2007 22:02:50 CEST by admin.