Силовые контроллеры

Силовые контроллеры применяют для пуска, реверса, регулирования скорости, торможения и остановки двигателей в электроприводах грузоподъёмных механизмов при мощности двигателя до 10…12 кВт и электроприводах якорно-швартовных механизмов при мощности до 20 кВт.

Различают два вида силовых контроллеров:

1.барабанные;

2.кулачковые.

Силовой барабанный контроллер

Силовой барабанный контроллер изображен на рис. 25.

Рис. 25. Силовой барабанный контроллер: 1 – медные сухарики; 2 – неподвижные контакты; 3 – стальная рейка; 4 – зажимы; 5 – маховик; 6 – вал; 7 – кулачковые шайбы; 8 – медные пластины

Контроллер имеет литой корпус, закрытый крышкой с резиновым уплотнением. С

маховиком 5 механически связан вертикальный вал 6, на котором смонтированы кулачко-

вые изоляционные шайбы 7 с привинченными к ним медными подвижными контактами 8.

Эти контакты выполнены в виде сегментов разной длины, напротив которых распо

ложены на стальной рейке 3 изолированные от нее неподвижные контакты 2. Каждый та-

кой контакт на одном конце конце имеет сухарик – привинченный медный съемный кон-

такт 1, а на другом – зажимы 4 для подключения кабелей.

Сегменты расположены по высоте барабана в определенном порядке.

Принцип действия контроллера состоит в следующем.

При повороте барабана сухарики 1 cкользят по сегментам 8, замыкаясь или размы-

каясь с ними, что приводит к необходимым переключениям в схеме управления электро-

приводом.

Барабанные контроллеры имеют следующие недостатки:

1.большой вес и габариты;

2.недостаточно плотный скользящий контакт между подвижными и неподвижны-

ми контактами.

В 60-е годы ХХ века на смену барабанным контроллерам пришли кулачковые.

Силовой кулачковый контролер

Устройство силового кулачкового контроллера показано на рис.26.

Рис. 26. Силовой кулачковый контроллер: а – общий вид; б – контактное устройст-

во;

1 – дугогасительный рог; 2 – полюсные наконечники; 3 – асбоцементная камера;

4 – подвижный контакт; 5 – суппорт; 6 – пружина контакта; 7 – рычаг; 8 – ролик;

9 – пружина; 10 – дугогасительная катушка; 11 – сердечник катушки; 12 – непод-

вижный контакт

С маховиком контроллера в виде штурвала ( рис. 26, а, нижняя проекция ) механи

чески связан вал, на котором смонтированы кулачковые шайбы с переменным профилем

( отсюда название этого типа контроллера – кулачковый ).

Против каждой кулачковой шайбы на неподвижной изоляционной панели располо-

жены контактные устройства ( рис. 26, б ).

Контактное устройство представляет собой рычаг 7, на одном конце которого на оси закреплен подпружиненный суппорт 5 с подвижным контактом 4. На втором конце рычага размещён ролик 8, находящийся во впадине шайбы. На этот конец рычага давит пружина 9, заставляя подвижный контакт 4 надавливать на неподвижный контакт 12.

При повороте маховика ролик 8 выходит из впадины шайбы и попадает на её вы-

ступ. При этом шайба надавливает на ролик, заставляя рычаг повернуться по часовой стрелке вокруг оси. Верхний край рычага сжимает пружину 9, а нижний отводит подвиж-

ный контакт 4 от неподвижного 12, контакты размыкаются.

Углы поворота вала с шайбами фиксируются в определенных положениях с помо-

щью храпового устройства. Профиль кулачковых шайб определяет программу управления электроприводом – пуск, первая скорость, вторая скорость, остановка и т.п.

Дугогасительное устройство постоянного тока состоит из последовательной искро

гасительной катушки 10, сердечника катушки 11, полюсных наконечников 2, дугогаситель

ного рога 1 и асбестоцементной камеры 3.

На переменном токе дугогашение обеспечивается установкой между кулачковыми элементами асбестоцементных перегородок, которые препятствуют перекрытию дугой рядом расположенных полюсов аппарата.

Контактные устройства цепей управления устроены и работают аналогичным обра

зом, но их контакты – не пальцевые, а мостиковые и без дугогашения.

Командоконтроллеры

Командоконтроллер – это командоаппарат ручного управления, предназначенный для частого переключения контактов в цепях управления.

В зависимости от типа, командоконтроллеры имеют до 12 рабочих положение и до 12 цепей. Каждому рабочему положению соответствует определенный рабочий режим, например, «травить», «лево», «скоростной спуск», «выбирать», «право», «тяговый подъ-

ем» и т.п. Число цепей определяется схемой управления электропривода – чем больше функций выполняет схема, тем больше число цепей.

Основным элементом контроллера является переключающее устройство ( рис. 27 ).

Рис. 27. Переключающее устройство командоконтроллера: 1 – вал; 2 – кулачковая шайба; 3 – ролик; 4 – пластмассовый рычаг; 5 – ось; 6 – пружина; 7 – подвижные контакты

8 – неподвижные контакты

Переключающее устройство состоит из вала квадратного сечения 1, который пово-

рачивается вручную рукояткой управления. На валу закреплены пластмассовые кулачко

вые шайбы 2 определенного профиля. Контактная система включает неподвижные контакты 8 и подвижные контакты мостикового типа 7, закрепленные на пластмассовом рычаге 4, который прижимается к кулачковой шайбе пружиной 6. Рычаг сидит на оси 5.

Поворот рукоятки управления вызывает поворот вала 1 с кулачковыми шайбами 2. Если при этом ролик 3 попадает во впадину шайбы, подвижный и неподвижный контакты замыкаются ( на рис. 27 - правая пара контактов ). Выход ролика из впадины приводит к размыканию контактов ( на рис. 27 – левая пара контактов ).

Каждое положение рукоятки аппарата фиксируется специальным храповым устрой

ством, состоящим из подпружиненного ролика и шестерни в виде звездочки. Ролик свя-

зан с корпусом аппарата, а звездочка находится на валу 1. Фиксированное положение рукоятки наступает при попадании ролика внутрь выемки на звездочке.

Командоконтроллеры могут иметь 4, 6 или 12 кулачковых элементов ( пар контак-

тов ) и от 1 до 6 положений рукоятки в одну сторону.

Командоконтроллер серии КМ-200 в сборе показан на рис. 28

Рис. 28. Командоконтролер типа КМ-200: 1 – вал; 2 – кулачковые шайбы; 3 – пружина; 4 – ось рычага; 5 – рычаги; 6 – ролики; 7 – контакты

Положение контактов и их количество указывается в специальной таблице замыка-

ний контактов ( рис. 29 ).

Рис. 29. Таблицы замыканий контактов: верхняя – с крестиками; нижняя – с точками

Эту таблицу можно изобразить двумя равнозначными способами:

1. в виде таблицы с крестиками;

2. в виде таблицы с точками.

Таблица с крестиками ( рис. 29, верхняя часть ) состоит из колонок и строчек.

В крайней левой колонке указаны номера подвижных контактов от 1 до 7. В осталь

ных колонках указаны номера нулевого и рабочих положений рукоятки командоконтрол-

лера. Нулевое положение обозначено цифрой «0», а рабочие положения – цифрами 1, 2, 3 и 4 в обоих направлениях - «Назад» и «Вперед».

В строчках напротив номеров контактов крестиками или пустыми клетками обо-

значается состояние контакта, а именно: если в каком-либо положении рукоятки контакт замкнут, в клетке стоит крестик, если контакт разомкнут – клетка пустая.

Например, контакт №1 замкнут только в нулевом положении ( «0» ) и разомкнут во всех рабочих ( «1», «2», «3», «4» в направлениях «Выбирать» и «Травить»).

Контакт №2 разомкнут в нулевом положении, но замкнут во всех рабочих.

Контакт №3 разомкнут в нулевом положении и в положениях 1, 2, 3 и 4 в направле

нии «Назад», но замкнут в положениях 1, 2, 3 и 4 в направлении «Вперед», и т.д.

Таблица с точками ( рис. 29, нижняя часть ) состоит из вертикальных пунктирных линий и строчек с точками. Номера вертикальных линий 0, 1, 2, 3 и 4 ( в обе стороны ) соответствуют положениях рукоятки командоконтроллера, а точки равнозначны крести-

кам - если в каком-либо положении рукоятки контакт замкнут, на вертикальной линии стоит точка, если контакт разомкнут – точки нет.

Например, контакт №1 замкнут только в нулевом положении, т.к. на вертикальной линии «0» стоит точка, и разомкнут во всех рабочих «1», «2», «3», «4» в направлениях «Выбирать» и «Травить» - на вертикальных линиях точки отсутствуют.