Аппараты управления

Аппараты управления применяются в схемах автоматического управления электроприводами, установками, технологическими комплексами и для автоматизации производственных процессов. К ним относятся контроллеры, командоаппараты, кнопки управления, путевые выключатели, этажные переключатели и ряд других аппаратов.

Контроллеры

Контроллером называется электрический аппарат с ручным управлением, предназначенный для изменения схемы подключения электродвигателя к электропитанию.

По конструктивному исполнению контроллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.

Основу барабанного контроллера составляет контактный элемент, показанный на рис. 15.1.

Рис. 15.1. Контактный элемент барабанного контроллера

На валу 1 укреплен сегментодержатель 2 с подвижным контактом в виде сегмента 3. Сегментодержатель изолирован от вала изоляцией 4. Неподвижный контакт 5 расположен на рейке 6. При вращении 1 сегмент 3 набегает на неподвижный контакт 5, осуществляя замыкание цепи. Контактное нажатие обеспечивается пружиной 7. Сегментодержатели соседних контактных элементов можно соединять между собой в различных комбинациях. Определенная последовательность замыкания различных контактных элементов обеспечивается различной длиной их сегментов.

Схема соединений сегментодержателей для пуска асинхронного двигателя с фазным ротором показана на рис. 15.2.

Рис. 15.2. Схема соединения контроллера для пуска

асинхронного двигателя с фазным ротором

Контакты контроллера обозначены С1, Л1, С3, Л3, жирными горизонтальными линиями обозначены подвижные контакты – сегменты, косыми линиями – перемычки между сегментами. В положении “вперед” обмотка статора подключается к напряжению сети, а резисторы в цепях обмотки ротора включены полностью. По мере вращения барабана эти резисторы выводятся из цепи обмотки ротора.

Такие контроллеры применяются при редких включениях.

В кулачковом контроллере переменного тока (рис. 15.3) перекатывающийся подвижный контакт 1 имеет возможность вращаться относительно центра , расположенного на контактном рычаге 2. Контактный рычаг 2 поворачивается относительно центра .

Контакт 1 замыкается с неподвижным контактом 3 и соединяется с выходным контактом с помощью гибкой связи 4. Замыкание контактов 1, 3 и контактное нажатие создаются пружиной 5, воздействующей на контрольный рычаг через шток 6. При размыкании контактов кулачек 7 действует через ролик 8 на контактный рычаг. При этом сжимается пружина 5 и контакты 1, 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%.

Рис. 15.3. Кулачковый контроллер

В контроллер входят два комплекта контактных элементов I и II, расположенных по обе стороны кулачковой шайбы 9, что позволяет резко сократить осевую длину устройства. В контроллере имеется механизм для фиксации положения вала. Контроллеры переменного тока ввиду облегченного гашения дуги могут не иметь дугогасительных устройств. В них устанавливаются дугостойкие асбоцементные перегородки 10. Контроллеры постоянного тока имеют дугогасительное устройство, аналогичное применяемому в контакторах.

Выключение рассмотренного контролера 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.

На рис. 15.3 показана схема для пуска асинхронного двигателя с фазным ротором с помощью кулачкового контролера. Контакты обозначены римскими цифрами, позиции вала аппарата арабскими. При пуске «вперёд» работают контактные элементы, расположенные справа.

Например, в позиции 3 замкнуты контакты I –IV. При этом статор подключен к сети, а в цепи ротора выведены первые ступени пусковых резисторов в двух фазах. В положении 5 все контакты замкнуты и ротор двигателя закорочен.