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.

Командоконтроллеры.

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.

Рис.8. Рычажный путевой переключатель.