Технология (мальчики). 8 класс

Найдите соответствие изображений и подрисуночных подписей.

Для чего в системах управления нужды командоаппараты?

Для получения количественных данных и контроля различных величин и параметров состояния или работы управляемого объекта или системы управления

Для подачи от оператора в систему управления различных внешних воздействий и команд

Для выполнения предохранительных функций при нарушениях в режимах работы

Какие существуют виды датчиков по принципу действий?

Найдите правильные продолжения предложениям.

Принцип управления по возмущению

Принцип разомкнутого управления

Принцип управления по отклонению

автоматическое управление функционированием управляемого объекта не зависит от внешних воздействий

автоматические системы управления воздействуют на управляемый объект только в том случае, если поступила информация об отклонения в состоянии или работе данного объекта

устройство автоматического управления, установив величину возмущения, компенсирует в регулируемом объекте то, что в нём изменило возмущающее воздействие

Почему в системах управления датчики дополняются усилителями?

Усилители предназначены для выполнения предохранительных функций
при нарушениях в режимах работы.

Сигналы, которые дают датчики в системах управления, очень слабые и
нуждаются в усилении.

Усилители предназначены для получения количественных данных и
контроля различных величин и параметров состояния или работы
управляемого объекта.

Найдите соответствие между названиями уровней автоматизации производства и их характеристикой.

Полная автоматизация
производства

Частичная автоматизация
производства

Комплексная автоматизация производства

является высшим уровнем автоматизации; функции
человека исключены не
только из технологии
получения или
преобразования предмета труда, но и из управления и контроля результатов
производства.

включает в себя только
один производственный
процесс на участке, в
цехе, на целом
предприятии; при этом
все технологические
операции
автоматизируются.

это автоматизация
некоторых трудоёмких
производственных
операций, которые
тяжелы для выполнения.

Какие принципы управления объединяются в принципе комбинированного управления?

принципы управления по отклонению и управления по возмущению

принципы управления по возмущения и разомкнутого управления

принципы разомкнутого управления и управления по отклонению

Что такое командоаппараты?

Устройства, преобразующие входное воздействие любой физической природы и величины в сигнал, удобный для дальнейшего использования, чаще всего в электрический сигнал

Устройства, предохраняющие от чего-либо (токовые и электротепловые реле, автоматические выключатели и другие)

Устройства, предназначенные для подачи от оператора различных внешних воздействий и команд в систему управления (кнопки, выключатели, рубильники, разъединители)

Источник

Командоаппараты и программируемые устройства циклового управления

Цикличность производственных процессов многих механизмов привела к появлению особого класса аппаратов управления, которые обеспечивают выполнение программы работы исполнительных устройств в заданной последовательности. Такие устройства называют командоаппаратами, или командоконтроллерами.

Командоаппарат представляет собой механическое устройство, периодически воздействующее на электрические чувствительные элементы, которые вырабатывают управляющие сигналы. Основной деталью такого устройства является вал или барабан, который получает движение от механизма станка или электродвигателя. В первом случае осуществляется управление в функции перемещения органов станка, а во втором — в функции времени.

Рис. 1. Регулируемый командоаппарат серии КА21.

Рис. 2. Кулачковый командоаппарат серии КА4000.

Распределительным элементом командоаппарата служит вал 7 с кулачками 1, представляющими собой диски с двумя подвижными секторами. Меняя взаимное положение секторов и поворачивая кулачок относительно вала, можно изменять длительность включенного положения микровыключателя и момент срабатывания.

Командоаппарат размещают в герметизированном корпусе и в некоторых случаях снабжают редуктором, изменяющим длительность цикла управления. На валу командоаппарата устанавливают от 3 до 12 кулачков и соответствующее количество микровыключателей.

Командоаппараты серии КЛ21 рассчитаны на коммутацию цепей переменного тока 380 В, 4 А и постоянного тока 220 В, 2,5 А. Коммутационная износостойкость составляет 1,6 млн. циклов, механическая износостойкость достигает 10 млн. циклов.

Контактная система командоаппарата мостикового типа состоит из неподвижных контактов 5, установленных на изоляционной рейке 4, и подвижной контакт-детали 6, соединенной с рычагом 7. При вращении барабана включающий кулачок 14 набегает на контактный ролик 11 и поворачивает рычаг 7, замыкая контактную систему и сжимая возвратную пружину 10. Одновременно с этим защелка 13 отключающего рычага 9 под действием пружины 12 заходит за выступ рычага 7, фиксируя контактную систему в замкнутом положении, после того как кулачок 14 повернется и прекратит контактировать с роликом 11.

Отключение контактной системы осуществляется вторым кулачком 3, который набегает на ролик 8, поворачивает отключающий рычаг 9 и освобождает рычаг 7, который под действием возвратной пружины 10 мгновенно размыкает контакты командоаппарата. Эта позволяет коммутировать силовые токовые цепи при медленном вращении барабана.

При более сложных циклах работы на одной шайбе можно устанавливать до трех включающих и трех отключающих кулачков. Командоаппараты этой серии имеют встроенный цилиндрический или червячный редуктор с передаточным числом от 1:1 до 1:36; иногда их снабжают электроприводом. Число коммутируемых цепей от 2 до 6. При большем числе цепей в командоаппарате устанавливают два барабана. Максимальная частота вращения барабана до 60 об/мин. Электрическая износостойкость командоаппарата 0,2 млн, циклов, механическая износостойкость 0,25 млн. циклов.

Шаговый искатель имеет несколько рядов ламелей и щеток, укрепленных на одной оси. Это позволяет увеличить число коммутируемых цепей.

Рис. 3. Устройство шагового искателя.

Подвижные элементы шагового искателя могут перемещаться только в одном направлении. Поэтому возврат щетки в начальное положение возможен только после того, как она сделает полный оборот. Если число тактов в цикле работы командоаппарата меньше числа ламелей, то возможно ускоренное перемещение щетки в начальное положение. Для этого используют специальный ряд ламелей 4, в котором все ламели, кроме нулевой, электрически соединены между собой. Цепь возврата показана на рис. 3 штриховой линией. Она образуется ламелямп 4, катушкой электромагнита и его вспомогательными размыкающими контактами 8.

При каждом срабатывании электромагнита контакты 8 размыкаются и цепь возврата рвется. Контакты 8 опять замыкаются, и т. д. В результате собачка 6 получает импульсное движение с частотой, определяемой собственной частотой электромеханической системы, и щетка быстро перемещается по ламелям 4. Когда щетка дойдет до нулевой ламели, цепь возврата размыкается и движение щетки прекращается. Контакты шаговых искателей рассчитаны на небольшие токи (до 0,2 А). Для коммутации силовых цепей применяют шаговые искатели с тиристорными ключами.

Бесконтактные командоаппараты сконструированы на том же принципе, что и контактные. Командоаппарат имеет центральный вал с дисками, на которых укреплены управляющие элементы (кулачки, экраны, оптические заслонки и т. п.). По периферии дисков на неподвижном корпусе устанавливают чувствительные элементы командоаппарата. В качестве последних используют индуктивные, фотоэлектрические, емкостные и другие преобразователи. Так, например, на базе контактного командоаппарата КА21 (см. рис. 1) выпускается бесконтактный командоаппарат типа КА51.

Бесконтактная коммутация осуществляется генераторными путевыми выключателями, сходными по конструкции с выключателями типа БВК, которые устанавливают вместо микропереключателей 5. Управление этими выключателями производится алюминиевыми секторами, закрепленными на валу 7 вместо кулачков 1.

Рис. 4. Схема бесконтактного командоаппарата на базе сельсина

На рис. 4, а приведена схема бесконтактного командоаппарата, выполненного на базе сельсина. Обмотку статора сельсина Wc включают в сеть. Напряжение, возникающее на обмотках ротора, выпрямляется диодами V1 и V2, сглаживается конденсаторами С1 и С2 и через резисторы R1 и R2 подается на нагрузку. Поворот ротора сельсина изменяет ЭДС в его обмотках, что приводит к изменению выпрямленного напряжения. При повороте ротора в противоположном направлении выпрямленное напряжение меняет знак.

Такие командоаппараты применяют в системах автоматизированного электропривода, где необходимо подать три команды: пуск в прямом и обратном направлении и остановка. Для более четкой фиксации электропривода при остановке создают зону нечувствительности командоаппарата. Для этого используют нелинейность вольт-амперной характеристики диодов V3 и V4, которая возникает при малых токах. График изменения выходного напряжения командоаппарата в функции угла поворота ротора а приведен на рис. 4, б.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Назначение и устройство командоаппаратов

Устройство для переключения в цепях управления силовых электрических аппаратов (контакторов) называют команодаппаратом. Иногда они могут применяться для включения электромагнитов, непосредственного пуска электродвигателей малой мощности и другого электрооборудования. Командоаппараты могут приводиться в действие управляемым механизмом (например, путевой выключатель) или вручную (ключи управления, кнопки, командоконтроллеры).

Кнопки управления

Одним из простейших командоаппаратов является кнопка управления. Кнопка используется в различных схемах остановки, пуска и реверса электродвигателей путем замыкания/размыкания цепей электромагнитных контакторов, коммутирующих главную цепь.

Кнопочный элемент является основной частью кнопки. Его разрез показан на рисунке ниже:

Чтобы повысить надежность контакты выполняют из серебра. В случае переменного тока дуга хорошо гаснет при 3 А и напряжении до 500 В благодаря наличию двух разрывов. На постоянном токе дела обстоят несколько хуже. Дуга гаснет при напряжении до 440 В, а ток при этом нем должен превышать 0,15 А. Так как кнопка включает электромагниты переменного тока, контакты в замкнутом положении должны надежно пропускать пусковой ток обмотки контактора, который может достигать 60 А. Также стоит отметить, что проектировать схемы управления желательно так, чтобы отключение цепи производилось не кнопкой, а более мощным аппаратом, включенным последовательно с кнопкой. В случае, когда необходимо производить переключение нескольких цепей управления с большой частотой включений в час по определенной программе, применяют командоконтроллеры.

Командоконтроллеры

В свое время широкое распространение получили кулачковые нерегулируемые командоконтроллеры.

На рисунке ниже показан командоконтроллер постоянного тока:

Принцип его работы аналогичен принципу работы силового кулачкового контроллера. Мостиковый контакт 1 при отключении создает два разрыва – это облегчает гашение дуги. Большое расстояние контактов кулачкового привода от центра О до рычага 2 благодаря большому раствору контактов позволяют увеличить ток отключения почти в 4 раза по сравнению с кнопочным элементом. С помощью рычажного фиксатора 4 фиксируется положение вала.

От профиля кулачка 3 будут зависеть моменты включения и отключения контактов. При вращении вала командоконтроллера происходит управление соответствующими контакторами которые, в свою очередь, управляют коммутационными процессами в силовой цепи электродвигателя.

При необходимости более точной регулировки момента срабатывания применяются регулируемые кулачковые командоконтроллеры. Принцип работы и устройство такого контроллера показан на рисунке ниже:

На стальном валу 1 закрепляется диск 3, изготовленный из изолирующего материала. По окружности диска имеются отверстия, с помощью которых крепятся кулачки 2 и 7. Когда кулачок 7 набегает на ролик 9, контактный рычаг 8 повернется против часовой стрелки и неподвижные контакты 4 и 5 замкнуться мостом 6. Во включенном положении контактный рычаг удерживается защелкой 12, которая, в свою очередь, удерживается пружиной 13 в пазу хвоста рычага 8 (рисунок выше б)).

Одновременно сжимается возвратная пружина 10. При последующем вращении диска кулачок 2 набегает на ролик 11 защелки 12 и выбивает последнюю. Размыкание контактов происходит под действием пружины 10 (рисунок выше г)).

Огромным плюсом такой механической конструкции является независимость скорости вращения вала и скорости размыкания контактов. Это дает возможность использовать командоконтроллер в качестве путевого выключателя при малой скорости вращения вала.

До трех включающих и выключающих кулачков позволяет установить регулируемый командоконтроллер. Число контролируемых цепей может варьироваться от 4 до 12. Возможность управления большим количеством цепей делает этот аппарат пригодным для использования в сложных системах автоматического управления электроприводами.

Специальный серводвигатель используется в качестве приводного для командоконтроллера, что позволяет осуществлять дистанционное управление данным командоаппаратом.

Конечные, путевые выключатели и микровыключатели

Назначение путевого выключателя заключается в замыкании / размыкании контактов слаботочной цепи в зависимости от положения рабочего органа аппарата или управляемой машины. Конечный выключатель это частный случай путевого выключателя, так как он служит для коммутации электрических цепей в крайних положениях органа рабочей машины.

В зависимости от способа привода контактов путевые выключатели подразделяют на шпиндельные, кнопочные и рычажные.

Контролируемый орган воздействует на шток кнопочного элемента в путевом кнопочном выключателе. Особенностью данного типа путевого выключателя является то, что замыкание и размыкание контактов происходит со скоростью, равной скорости движения контролируемого органа. При небольших значениях тока гашение дуги происходит за счет механического растяжения контактов, а при малом их растворе может и вовсе не погаснуть. Именно поэтому при скорости движения штока меньше 0,4 м/с обязательно применяются выключатели с быстродействующими контактами, которые обеспечивают минимально необходимую скорость размыкания в независимости от скорости рабочего органа.

Неподвижные контакты 1 и 2 крепятся в пластмассовом корпусе 7. На конце специальной пружины крепится подвижной контакт 3. Пружина состоит из двух частей – плоской 4 и фигурной 5. Пружина создает давление на верхний контакт 2 в указанном положении. При нажатии на головку пружина деформируется и происходит переброс контакта в крайнее нижнее положение. Переход контакта с верхнего в нижнее положение происходит довольно быстро (0,01 – 0,02 с), что обеспечивает надежное отключение цепи. Ход головки составляет десятые доли миллиметра. Микровыключатели серии ВКМ-В3Г могут отключать ток в 2,5 А при 380 В переменного напряжения, и при 220 В постоянного напряжения.

Рычажные переключатели применяются при больших токах или больших ходах.

Принцип действия одного из таких переключателей показан на рисунке выше б). На ролик 1 воздействует контролируемый рабочий орган. Ролик крепится на конце рычага 2. На другом конце рычага расположен подпружиненный ролик 12, который способен перемещаться вдоль оси рычага. Контакты 7 и 8 замкнуты в указанном на рисунке положении. Положение механизма надежно фиксируется защелкой 6. Рычаг 2 поворачивается при воздействии на рычаг 1 против часовой стрелки. Тарелку 11 поворачивает ролик 12 и связанные с ней контакты 8 и 9. При этом контакты 9 и 10 замыкаются, а 7 и 8 размыкаются.

Контакты замыкаются и размыкаются с большой скоростью, которая не зависит от скорости движения ролика 1. Это дает возможность при напряжении 220 В постоянного тока отключать токи до 6 А. После прекращения воздействия на ролик 1 пружиной 5 производится возврат выключателя в исходное положение.

В случае необходимости переключения большого количества цепей с большой точностью в качестве путевого выключателя может применяться регулируемый командоконтроллер. Его вал связан с управляющим валом либо непосредственно, либо через редуктор, согласующий скорости вращения кулачковой шайбы и управляющего вала.

Универсальные переключатели (УП)

Для схем управления электроприводом широко применяются универсальные переключатели (УП). Устройство секции такого переключателя показано на рисунке ниже:

У каждой секции есть два разрыва 1 и 2. Секция также дает возможность использовать и один разрыв. Тогда цепь подключается к подвижному контакту 3 и выводу подвижного контакта 4. Кулачок 6 поворачивается при вращении вала 5. Кулачок воздействует на контактный рычаг 7 подвижного контакта 8. В этот момент и происходит замыкание контактов.

В зависимости от напряжения источника и отключаемого тока используется один или два разрыва. В тяжелых случаях контакты двух соседних секций могут соединяться последовательно. При этом получается четыре разрыва, включенных последовательно.

Номинальный ток переключателя 20 А. Количество контролируемых цепей (секций) от 2 до 16.

Поскольку универсальные переключатели обладают хорошей отключающей способностью и большим количеством управляемых цепей они широко применялись для пуска и реверса электродвигателей мощностью до 5 кВт при напряжении питания до 500 В. Данные переключатели удобно применять для изменения направления вращения и скорости вращения асинхронных электрических машин.

При включении автоматов, имеющих электромагнитный привод, а также при включении высоковольтных выключателей, необходимо провести целый ряд коммутационных мероприятий, при которых сначала происходит подготовка схемы к включению (включаются лампы сигнализации, подаются звуковые сигналы и так далее), а уже затем происходит непосредственное включение или отключение аппарата. В таких случаях используют ключи управления. Контактная система данных ключей аналогична контактам пакетного выключателя.

В отличии от обычного переключателя, вал управления универсального переключателя имеет как фиксированные положения, так и не фиксированные, из которых он автоматически возвращается после того, как на него перестал действовать оператор. У переключателя есть два фиксированных положения рукоятки управления – вертикальное и горизонтальное и два нефиксированных (45 0 от горизонтального против часовой стрелки и 45 0 от вертикального по часовой стрелке).

Давайте рассмотрим диаграмму показанную на рисунке выше. В положении «О» (отключено) ручка стоит горизонтально. Цепи 1, 4, 5, 8, 14 замкнуты. Для включения ручка переводится в положение «предварительно-включить» (В₁). Цепи 2, 3 и 7, 9 при этом замыкаются. Чтобы включить аппарат рукоятку поворачивают еще на 45 0 по часовой стрелке (положение В₂). При этом замкнуться цепи 2, 6, 9, 11, 13. После включения аппарата и отпуска рукоятки оператором она автоматически возвращается в вертикальное положение – положение «включено» (цепи 2, 3, 7, 9, 13 замыкаются). В случае отключения рукоятка поворачивается сначала в горизонтальное положение (О₁ – «предварительно отключить»), затем рукоятка поворачивается еще на 45 0 против часовой стрелки, после чего устанавливается в положение О.

Источник

Определение, назначение, принцип действия и устройство контроллеров и командоаппаратов

Определение, назначение, принцип действия и устройство

Контроллером называется многоступенчатый, многоцепной аппарат с ручным управлением, предназна­ченный для изменения схемы главной цепи двигателя или цепи возбуждения. Кроме того, контроллеры также при­меняются для изменения сопротивлений, включенных в эти цепи. По своему конструктивному исполнению кон­троллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.

Барабанные контроллеры. На рис.1 показан контакт­ный элемент барабанного контроллера. На валу 1 укреплён сегментодержатель 2 с подвижным контактом в виде сегмента 3. Сегментодержатель изо­лирован от вала изоляцией 4. Неподвижный кон­такт 5 расположен на изолированной рейке 6. При вращении вала 1 сегмент 3 набегает на неподвижный контакт 5, чем осуществляется замыкание цепи. Необходимое контактное нажатие обеспечивается пру­жиной 7. Вдоль вала расположено большое число контактных эле­ментов. На одном валу устанавливается ряд таких контактных элементов. Сегментодержатели соседних контактных элементов можно соединять между собой в раз­личных необходимых комбинациях. Определенная последовательность замыкания различных контактных элементов обеспечивается различной длиной их сегментов.

Рис.1. Контактный элемент барабанного контроллера.

Кулачковые контроллеры. В кулачковом контроллере переменно­го тока (рис.2) перекатывающийся подвижный контакт 1 имеет воз­можность вращаться относительно центра О2, расположенного на кон­тактном рычаге 2. Контактный рычаг 2 поворачивается относительно центра O1. Контакт 1 замыкается с неподвижным контактом 3 и соеди­няется с выходным контактом с помощью гибкой связи 4. Замыкание контактов 1,3 и необходимое контактное нажатие создаются пружиной 5, воздействующей на контактный рычаг через шток 6. При размыкании контактов кулачок 7 действует через ролик 5 на контактный рычаг. При этом сжимается пружина 5 и контакты /, 3 размыкаются. Момент вклю­чения и отключения контактов зависит от профиля кулачковой шайбы 9, приводящей в действие контактные элементы. Малый износ контактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при ПВ-60 %. В контроллер входят два комплекта контактных элементов / и //, расположенных по обе стороны кулачковой шайбы 9, что поз­воляет резко сократить осевую длину устройства. Как в бара­банном, так и в кулачковом контроллере имеется механизм для фиксации положения вала. Контроллеры переменного то­ка в виду облегченного гаше­ния дуги могут не иметь дугогасительных устройств. В них устанавливаются только дугостойкие асбестоцементные пе­регородки 10. Контроллеры по­стоянного тока имеют дугогасительное устройство, анало­гичное применяемому в кон­такторах.

Выключение рассмотренного контроллера происходит при воздей­ствии на рукоятку и передаче этого воздействия через кулачковую шай­бу, включение происходит с помощью силы пружины 5 при соответст­вующем положении рукоятки. Поэтому контакты удается развести даже в случае их сваривания. Недостаток конструкции заключа­ется в большом моменте на валу за счет включающих пружин при значительном числе контактных элементов. Надо отметить, что возможны и другие конструктивные решения привода контактов кон­троллера.

Рис.2. Кулачковый контроллер.

Плоские контрол­леры. Для плавного регу­лирования поля возбуж­дения крупных генерато­ров и для пуска в ход и регулирования частоты вращения больших дви­гателей необходимо иметь большое число сту­пеней. Применение ку­лачковых контроллеров здесь нецелесообразно, так как большое число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата. Число операций в час при регулировании и пуске невелико (10—12). Поэтому особых требований к контроллеру с точки зрения износостойкости не предъявляется. В этом случае широкое распространение получили плоские контроллеры.

На рис.3 показан общий вид плоского контроллера для регу­лирования возбуждения. Неподвижные контакты 1, имеющие форму призмы, укреплены на изоляционной плите 2, являющейся основани­ем контроллера. Расположение неподвижных контактов по линии дает возможность иметь большое число ступеней. При той же длине контроллера число ступеней может быть увеличено путем примене­ния параллельного ряда контактов, сдвинутого относительно первого ряда. При сдвиге на полшага число ступеней удваивается. Подвижный контакт выполнен в виде медной щетки. Щетка распо­лагается в траверсе 3 и изолируется от нее. Нажатие создается ци­линдрической пружиной. Передача тока с контактной щетки 4 на выходной зажим осуществляется с помощью токосъемной щетки и токосъемной шипы 5. Контроллер рис.3 может одновременно производить переключения в трех независимых цепях. Траверса пе­ремещается с помощью двух винтов 6, приводимых в движение вспомогательным двигателем 7. При наладочных работах перемеще­ние траверсы вручную производится рукояткой 8. В конечных поло­жениях траверса воздействует на конечные выключатели 9, которые останавливают двигатель. Для того чтобы иметь возможность точной остановки контактов на желаемой позиции, скорость движения кон­тактов берется малой: (5—7)10-3 м/с, а двигатель должен иметь торможение. Плоский контроллер может иметь и ручной привод.

Рис.3. Плоский контроллер.

Преимущества и недостатки разных типов контроллеров.

Вследствие малой износостойкости контактов допустимое число включений контроллера в час превышает 240. При этом мощность запускаемого двигателя приходится снижать до 60% номинальной, из-за чего такие контроллеры применяются при редких включениях.

В контроллере используется перекатывающийся линейный кон­такт. Благодаря пере­катыванию контактов дуга, загорающаяся при размыкании, не воз­действует на поверхность контакта, участвующую в проведении тока в полностью включенном состоянии.

Малый износ кон­тактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при продолжительности включения 60%.

Конструкция контроллера имеет следующую особенность: выключение происходит за счет выступа кулачка, а включение за счет силы пружины. Благодаря этому контакты удается развести даже в случае их сваривания.

Недостатком этой систе­мы является большой момент на валу, создаваемый включающими пружинами при значительном числе контактных элементов. Возможны и другие конструктивные оформления привода кон­тактов. В одном из них контакты замыкаются под действием кулач­ка и размыкаются под действием пружины, в другом и включение и отключение совершается кулачком. Однако они приме­няются редко.

Плоские контроллеры получили широкое распространение для плавного регу­лирования поля возбуж­дения крупных генерато­ров и для пуска в ход и регулирования частоты вращения больших дви­гателей. Так как необходимо иметь большое число сту­пеней, то применение ку­лачковых контроллеров здесь нецелесообразно, потому что большое число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата.

При размыкании между подвижным и неподвижным контактом появляется напряжение, равное падению напряжения на ступени. Для того чтобы не появлялась дуга, допустимое падение напряжения на ступени берется от 10 В (при токе 200 А) до 20 В (при токе 100 А). Допустимое число включений в час определяется износом контактов и не превосходит обычно 10—12. Если напряже­ние на ступени равно 40—50 В, то применяется специальный кон­тактор, который перемыкает соседние контакты во время перемеще­ния щетки.

В случае, когда необходимо производить коммутацию цепи при токах 100 А и более с частотой включений в час 600 и выше, при­меняется система, состоящая из контактора и командоаппарата.

Примеры применения контроллеров в электроприводе.

Командоаппаратом называется устройство, предназначенное для переключений в цепях управления силовых электрических аппаратов (контакторов). Иногда они применяются для непосредственного пуска электри­ческих машин малой мощности, для включения электро­магнитов и другого оборудования. Командоаппараты могут иметь ручной привод (кнопки, ключи управления, командоконтроллеры) или могут приводиться в действие контролируемым механизмом (путевые выключатели).

На рис.4 показана схема для пуска асинхронного двигателя с фаз­ным ротором с помощью кулачкового контроллера. Контакты обо­значены римскими циф­рами, арабскими — пози­ции вала аппарата. При пуске «вперед» работа­ют контактные элементы, расположенные справа. Рассмотрим третью по­зицию. В этой позиции замкнуты контакты /, //, ///, IV. При этом статор подключен к сети, а в роторе выведены первые ступени пусковых рези­сторов в двух фазах. В пятом положении все контакты замкнуты и ро­тор двигателя закорочен.

Рис.4. Схема соединений кулачкового контроллера для

пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.

Кнопки управления. Простейшим командоаппаратом является кнопка управления. Кнопка используется для различных схем пуска, остановки и реверса двигателей путем замыкания и размыкания обмоток контакторов, которые коммутируют главную цепь, а также для управления самыми различными схемами автоматики. Основной частью кнопки является кнопочный элемент, разрез которого показан на рис.5. Для повышения надежности работы контакты выполняются из серебра.

Рис.5. Кнопка управления.

Широкое распространение получили не­регулируемые кулачковые командоконтроллеры. На рис.6 представлен разрез командоконтроллера постоянно­го тока. Принцип действия аналогичен принципу действия силового кулачкового контроллера. С помощью мостикового контакта 1 в отключаемой цепи создаются два разрыва, что облегчает гашение дуги. Кулачковый привод, большое расстояние контактов от центра вращения О рычага 2, большой межконтактный промежуток позволяют получить высокую скорость расхождения контактов и увеличить ток отключения почти в 4 раза по сравнению с током отключения кнопочного элемента. Моменты замыкания и размыкания контактов зависят от профиля кулачка 3. Положение вала фиксируется с помощью рычажного фиксатора 4. При вращении вала командоконтроллера происходит управление соответствующими силовыми контакторами, которые в свою очередь осуществляют коммутацию в силовых цепях дви­гателя.

При необходимости точной регулировки момента срабатывания применяются регулируемые кулачковые командоконтроллеры. Достоинством такого механизма является независимость скорости размыкания контактов от частоты вращения вала. Это даёт возможность использовать регулируемый командоконтроллер в качестве путевого выключателя с малой частотой вращения вала.

Рис.6. Нерегулируемый кулачковый командоконтроллер.

Путевые, конечные выключатели и микровыключатели. Путе­вой выключатель предназначен для замыкания или размыкания кон­тактов цепи с небольшим током в зависимости от положения рабоче­го органа управляемой машины или аппарата. Конечные выключа­тели являются частным случаем путевых, поскольку конечный вы­ключатель служит для коммутации цепей в крайних положениях органа управляемой машины.

Путевые выключатели в зависимости от способа привода кон­тактов можно разбить на кнопочные, рычажные и шпиндельные. В кнопочном путевом выключателе контролируемый орган ма­шины воздействует на шток кнопочного элемента (рис.5). Особен­ностью этого выключателя является размыкание и замыкание кон­тактов с такой же скоростью, что и скорость контролируемого органа. При небольшой величине тока гашение дуги происходит за счет ме­ханического растяжения, и при малом растворе контактов она вооб­ще может не погаснуть.

В том случае, когда требуется остановить машину или сделать соответствующие переключения с высокой точностью применяются микропереключатели (рис.7).

Рис.7. Путевой микропереключатель.

Неподвижные контакты 1 и 2 укреплены в пластмассовом корпусе 7. Подвижный контакт 3 укреплён на конце специальной пружины. Пружина состоит из двух частей: плоской 4 и фигурной 5. В указанном положении пружина создаёт давление на верхний контакт 2. При нажатии на головку происходят деформация пружины и переброс контакта в крайнее нижнее положение. Переход контакта из верхнего положения в нижнее совершается очень быстро.

Если необходимо обеспечить надежную работу переключателя при больших ходах и больших токах, применяются рычажные пере­ключатели. Принцип действия одного из таких переключателей показан на рис.8. Контролируемый орган воздействует на ролик 1, укреп­ленный на конце рычага 2. На другом конце ры­чага находится подпружиненный ролик 12, кото­рый может перемещаться вдоль оси рычага. В указанном на рисунке положении замкнуты кон­такты 7 и 8. Положение механизма надежно зафиксировано защелкой 6. При воздействии на ролик 1 рычаг 2 пово­рачивается против часовой стрелки. Ролик 12 поворачивает тарелку 11 и связанные с ней контакты 8 и 9. При этом контакты 7 и 8 раз­мыкаются, а 9 и 10 замыкаются. Замыкание и размыкание контактов происходит с большой ско­ростью, не зависящей от скорости движения ролика 1.

Источник