КОМАНДОАПАРАТИ

а) Кнопки керування. Найпростішим командоапаратом є кнопка керування. Кнопка використовується у схемах пуску, зупинки і реверсу електродвигунів шляхом замикання і розмикання обмоток контакторів, що комутирують головне коло, а також для керування всілякими схемами автоматики. Один з варіантів конструктивного виконання кнопки керування показаний на рис. 7.4. Для підвищення надійності контакти часто виконуються зі срібла. При змінному струмі електрична дуга надійно гасне при напрузі до 500 В і струмі 3 А завдяки двом роз’єднувальним контактам для одного кола комутації. При постійному струмі і напрузі 440 В струм, що відключається, не перевищує 0,15 А. При використанні кнопки для включення електромагнітів змінного струму (наприклад, контакторів) її контакти в замкнутому положенні повинні надійно пропускати пускові струми обмоток, які можуть досягати 60 А. Слід зазначити, що схеми керування доцільно проектувати так, щоб безпосереднє відключення кола здійснювалося не кнопкою, а іншим, більш потужним апаратом, що має допоміжні контакти. У тому випадку, коли необхідно робити переключення декількох кіл за певною програмою з великою частотою вмикань, застосовуються командоконтролери.

Рис. 7.4. Кнопка керування

б)Командоконтролери.Широке поширення одержали нерегульовані кулачкові командоконтролери. На рис. 7.5. показаний нерегульований командоконтролер постійного струму, за будовою аналогічний до кулачкового контролера. За допомогою мостикового контакту 1 у колі, що роз’єднується, створюються два розриви, що полегшують гасіння дуги. Кулачковий привод, велика відстань контактів від центра обертання О важіля 2, великий міжконтактний проміжок дозволяють одержати високу швидкість розходження контактів і збільшити струм відключення майже в 4 рази в порівнянні зі струмом відключення кнопкового елемента. Моменти замикання і розмикання контактів залежать від профілю кулачка 3. Положення вала фіксується за допомогою важільного фіксатора 4. За допомогою командоконтролера здійснюється керування силовими контакгорами, якими у свою чергу комутуються силові кола.

Рис. 7.5. Нерегульований кулачковий командоконтролер

При необхідності точного регулювання моменту спрацьовування застосовуються регульовані кулачкові командоконтролери. Будова одного елемента такого контролера показана на рис. 7.6, а. На валі 1 закріплюється диск 3 з ізоляційного матеріалу.

Рис. 7.6. Регульований кулачковий командоконтроллер

По колу диска розташовано отвори для кріплення кулачків 2 і 7. При натисканні кулачка 7 на ролик 9 контактний важіль 8 повертається відносно центра 0 проти годинникової стрілки і нерухомі контакти 4 і 5 замикаються містком 6. Контактний важіль фіксується у включеному положенні засувкою 12, що утримується пружиною 13 у пазу нижньої частини важеля 8 (рис. 7.6, б). Одночасно стискається поворотна пружина 10. При подальшому обертанні диска кулачок 2 набігає на ролик 11 засувки 12 і вибиває останню. Під дією пружини 10 відбувається розмикання контактів (рис. 7.6, г). Перевагою механізму є незалежність швидкості розмикання контактів від частоти обертання вала. Це дає можливість використовувати регульований командоконтролер як шляховий вимикач з малою частотою обертання вала.

Момент замикання і розмикання контактів може регулюватися в широких межах з великою точністю. При грубому регулюванні кулачок встановлюється в різні положення на диску (точність встановлення 18°). Для точного регулювання передбачена овальна форма отвору для кріплення кулачка, що дозволяє зміщати його на ±10°30’ відносно центра отвору.

У регульованому командоконтролері можна установити на кожному диску до трьох кулачків вмикання і до трьох кулачків вимикання. Кількість комутаційних кіл може мінятися від 4 до 12, що дозволяє використовувати командоконтролер для керування складними схемами автоматики. Обертання вала командоконтролера здійснюється спеціальним виконавчим двигуном, що забезпечує дистанційне керування ним.

в) Шляхові (позиційні) вимикачі (перемикачі) і мікровимикачі. Шляховий вимикач призначений для замикання чи розмикання слабкострумових сигнальних кіл у залежності від просторового положення (позиції) робочого органа керованого електропривода. Частковим випадком шляхових є кінцеві вимикачі, що забезпечують комутацію сигнальних кіл тільки в крайніх положеннях ходу робочого органа. Контактні шляхові вимикачі можна поділити на кнопкові і важільні. У кнопковому шляховому вимикачі контрольований робочий орган впливає на шток кнопкового елемента (див. рис. 7.4). Розмикання і замикання контактів відбувається зі швидкістю переміщення контрольованого органа. При швидкості штока менше 0,4 м/хв необхідно застосовувати вимикачі з підвищеною швидкодією, що забезпечують необхідну швидкість розмикання контактів.

Якщо потрібно зупинити робочий орган привода чи при його наближенні виконати відповідні переключення з високою точністю (0,3–0,7)×10^-3 м, застосовуються шляхові (кінцеві) мікроперемикачі. На рис. 7.7 показаний мікроперемикач з одним перемикаючим контактом. Нерухомі контакти 1 і 2 укріплені в пластмасовому корпусі 7. Рухомий контакт 3 укріплений на кінці спеціальної пружини, що складається з плоскої 4 і фігурної 5 частин. У зображеному на рис. 7.7 положенні пружина створює тиск на контакт 2. При натисканні робочого органа на голівку 6 відбуваються деформація пружини і перекидання контакту 3 у нижнє положення за час 0,01 – 0,02 с, що забезпечує надійне відключення кола. Хід голівки 6 становить десяті частки міліметра. Мікровимикачі ВМК-ВЗГ, наприклад, відключають струм 2,5 А при постійній напрузі 220 В і змінній 380 В.

Рис. 7.7. Шляховий мікроперемикач

При великих ходах робочого органа і великих струмах застосовуються важільні шляхові перемикачі. Принцип дії одного з виконань таких перемикачів показаний на рис. 7.8. Контрольований робочий орган привода діє на ролик 1, укріплений на кінці важеля 2. На іншому кінці важеля знаходиться підпружинений ролик 3, що може переміщатися уздовж осі важеля. У зазначеному на рисунку положенні замкнуті контакти 7 і 8. Положення контактів надійно зафіксовано засувкою 6. При дії на ролик 1 важіль 2 повертається проти годинникової стрілки. Ролик 3 повертає тарілку 4 і зв'язані з нею контакти 8 і 9. При цьому контакти 7 і 8 розмикаються, а 9 і 10 замикаються.

Рис. 7.8. Важільний шляховий перемикач

Завдяки наявності пружин замикання і розмикання контактів відбувається з великою швидкістю, що не залежить від швидкості руху ролика 1. Це дає можливість відключати струми до 6 А при напрузі до 220 В постійного струму. Повернення у вихідне положення після припинення дії на ролик 1 здійснюється пружиною 5.

При великій кількості кіл, що переключаються, і великій точності як шляховий перемикач застосовується регульований командоконтролер. Його вал зв'язується з робочим органом або безпосередньо, або через редуктор, який узгоджує рух робочого органа і кулачкової шайби. Контактні шляхові перемикачі забезпечують точність спрацювання ±0,02 – 0,05 мм при зносостійкості до (5 – 10)-10⁶) переключень і завдяки простоті конструкції знаходять широке застосування. Для підвищення надійності і довговічності в контактних шляхових вимикачах часто застосовуються герметичні магнітокеровані контакти – геркони, на базі яких, наприклад, створена серія вимикачів ВСГ. З контрольованим робочим органом жорстко зв'язана пластина з магнітомякої сталі. Ця пластина входить у вузьку щілину, з однієї сторони якої розташований геркон, а з іншого боку – постійні магніти (рис. 11.16). При входженні в щілину пластини через неї замикається потік постійного магніту. Магнітний потік у герконі зникає, і відбувається його переключення. Вимикач має контакти замикання і крнтакти розмикання, які комутують струм 0,01 – 1 А при постійній напрузі до 110 В і струм 0,025 – 0,2 А при змінній напрузі 220 В. Допустима частота переключень досягає 6000 на годину. Зносостійкість становить 10⁶ – 10⁸ переключень.

Рис. 11.16. Керування герконом з допомогою феромагнітного екрана:

а) геркон 1 спрацьовує при видаленні екрана 4 від постійного магніту 2;

б) геркон 1 спрацьовує при наближенні до постійних магнітів 2 і 3 екрани 4;

в) геркон 1 спрацьовує при видаленні екрана 4 із зазору між герконом і постійним магнітом 2

Сучасні вимоги до надійності і збільшеної частоти спрацьовування привели до створення безконтактних шляхових вимикачів. У таких вимикачах контрольований робочий орган впливаєне на контакти, а на безконтактні давачі. Давачі можуть бути індуктивними, індукційними, магнітомодуляційними, оптичними й ін. Вироблюваний давачами сигнал використовується для керування електроприводом.

Рис. 7.9. Шляховий вимикач на оптронних елементах

На базі оптронних елементів (§ 12.5) створений шляховий вимикач серії ВПФ-11-01 (рис. 7.9). Джерелом світлового сигналу є арсенід-галієвый світлодіод 1, приймачем – кремнієвий фотодіод 3. Вимикач забезпечує відключення привода при повороті вихідного вала на заданий кут. На вал контрольованогоробочого органа встановлюється сектор 2, що проходить між джерелом світла і приймачем. Сигнал від фотодіода 3 подається на підсилювальний елемент 4, після чого надходить на формувач прямокутних імпульсів 5. Вихідний сигнал блоку 5 подається або безпосередньо на вихідний підсилювач 7, або через блок 6 АБО-НІ. У результаті вихідні напруги і є запереченням сигналу (§ 12.6). Кут, при якому відбувається затемнення приймача, може регулюватися від 2 до 318°.

Рис. 7.10. Схема безконтактного шляхового перемикача БВК-24

У безконтактному шляховому вимикачі БВК-24 (рис. 7.10) використовується індуктивний давач на двох феритових магнітопроводах І й ІІ з обмотками. Керування датчиком здійснюється за допомогою алюмінієвої пластини, жорстко зв'язаної з робочим органом контрольованого механізму. При входженні пластини в проміжок між магнітопроводами в ній наводяться вихрові струми, за рахунок чого магнітний зв'язок між обмотками позитивного зворотного зв'язку і негативного зворотного зв'язку магнітопроводів І й ІІ послабляється. Це явище використовується для одержання генераторного режиму підсилювача на транзисторі VT. У результаті через реле К починає протікати струм і воно спрацьовує. При виході пластини з проміжку під дією від’ємного зворотного зв'язку від обмотки генераторний режим припиняється і реле К відпускає.

г)Універсальні перемикачі. Для схем керування електроприводом, електричних апаратів і різноманітних пристроїв автоматики широко застосовуються універсальні перемикачі (УП). Одна секція такого перемикача (рис. 7.11) має нерухомий контакт 1 і два рухомих контакти 2 і 3. У секції можна використовувати як два, так і один розриви комутованого кола. В останньому випадку коло приєднується до нерухомого контакту 1 і виводу одного з рухомих 4. При повороті вала 5 повертається кулачок 6, що впливає на контактний важіль 7 рухомого контакту, після чого відбувається замикання контактів. Використання одного чи двох розривів визначається значеннями струму, що відключається, і напруги комутованого кола. У найбільш важких режимах контакти двох сусідніх секцій з'єднуються послідовно, що забезпечує чотири послідовних розриви кола. Номінальний струм перемикача 20 А. Кількість комутованих кіл (секцій) змінюється від 2до 16.

Рис. 7.11. Секція універсального перемикача УП

Завдяки великій здатності вимикання і великій кількості комутованих кіл перемикачі типу УП широко використовуються для пуску і реверса двигунів потужністю до 5 кВт при напрузі до 500 В. Ці перемикачі зручні при реверсуванні і регулюванні частоти обертання асинхронних двигунів шляхом переключення кількості полюсів обмоток.

д)Ключі керування. При великій кількості складних і різноманітних комутаційних операцій застосовуються перемикачі керування. На відміну від перемикача УП вал перемикача керування має як фіксовані положення, так і нефіксовані, з якихвін автоматично повертається у вихідне положення після припинення впливу оператора. Контактна система ключа аналогічна до контактної системі пакетного вимикача (див. x15.3). Перемикач має два фіксованих положення рукоятки керування (горизонтальне і вертикальне) і дна нефіксованих (45° від вертикалі за годинниковою стрілкою і 45° від горизонталі проти годинникової стрілки).

Рис. 7.12. Діаграма комутаційних положень перемикача керування

На рис. 7.12 приведена діаграма комутаційних положень перемикача керування. У положенні «Відключене» (О) рукоятка перемикача горизонтальна. При цьому замкнуті кола 1, 4, 5, 8, 14. При переведенні рукоятки за годинниковою стрілкою в положення «Попередньо включити» (В1) замикаються кола 2, 3, 7, 9, а кола 1, 4, 5, 8, 14 розмикаються. Для включення апарата рукоятка повертається за годинниковою стрілкою на 45° (положення В2) і замикаються кола 2, 6, 9, 11, 13. Після цього оператор відпускає рукоятку і вона автоматично повертається у вертикальне положення «Включене» (замикаються кола 2, 3, 7, 9 і 13). При відключенні рукоятка повертається спочатку в горизонтальне положення «Попередньо відключити» (положення О1), потім ще на 45° проти годинникової стрілки. Після цього рукоятка автоматично встановлюється в положення О.

Чунихин А. А. Электрические аппараты: Общий курс. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 720 с. (с. 282 – 294).

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Історія розвитку ТМО	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.