Силовые контроллеры: назначение, устройство, технические характеристики

Силовые контроллеры: предназначение, устройство, технические свойстваКонтроллером именуется многоступенчатый, многоцепной аппарат с ручным управлением, созданный для конфигурации схемы главной цепи мотора либо цепи возбуждения. Не считая того, контроллеры также используются для конфигурации сопротивлений, включенных в эти цепи. По собственному конструктивному выполнению контроллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.

Силовые контроллеры являются комплектными устройствами для обеспечения включения цепей обмоток электродвигателей по заблаговременно данной программке, заложенной в конструкции контроллера. Простота конструкции, безотказность в работе и малые габариты — главные достоинства силовых контроллеров.

При правильном выборе и использовании силовых контроллеров в согласовании с

их коммутационными способностями контроллеры являются надежными и комфортными в эксплуатации комплектными устройствами управления крановыми электроприводами, потому что в этих устройствах стопроцентно исключены нарушения данной программки, а включение

и отключение, зависящие от действий машиниста, обеспечивают 100 %-ную готовность привода к работе.

Но к недочетам этих комплектных устройств можно отнести низкую износостойкость и коммутационную способность, также отсутствие автоматического запуска и торможения.

Барабанные контроллеры

На рис.1 показан контактный элемент барабанного контроллера. На валу 1 укреплён сегментодержатель 2 с подвижным контактом в виде сектора 3. Сегментодержатель изолирован от вала изоляцией 4. Недвижный контакт 5 размещен на изолированной рейке 6. При вращении вала 1 сектор 3 набегает на недвижный контакт 5, чем осуществляется замыкание цепи. Нужное контактное нажатие обеспечивается пружиной 7. Повдоль вала размещено огромное число контактных частей. На одном валу устанавливается ряд таких контактных частей. Сегментодержатели примыкающих контактных частей можно соединять меж собой в разных нужных композициях. Определенная последовательность замыкания разных контактных частей обеспечивается различной длиной их частей.

Контактный элемент барабанного контроллера

 

Рис.1. Контактный элемент барабанного контроллера.

Кулачковые контроллеры

У кулачковых контроллеров размыкание и замыкание контактов обеспечивается смонтированными на барабане кулачками, поворот которых осуществляется при помощи ручки маховика либо педали и могут коммутировать от 2 до 24 электронных цепей. Кулачковые контроллеры делятся по количеству коммутируемых цепей, виду привода, диаграммам замыкания контактов.

Кулачковые контроллеры

В кулачковом контроллере переменного тока (рис.2) перекатывающийся подвижный контакт 1 имеет возможность крутиться относительно центра О2, размещенного на контактном рычаге 2. Контактный рычаг 2 поворачивается относительно центра O1. Контакт 1 замыкается с недвижным контактом 3 и соединяется с выходным контактом при помощи гибкой связи 4. Замыкание контактов 1,3 и нужное 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 всем этом сжимается пружина 5 и контакты

1, 3 размыкаются. Момент включения и отключения контактов находится в зависимости от профиля кулачковой шайбы 9, приводящей в действие контактные элементы. Малый износ контактов позволяет прирастить число включений в час до 600 при ПВ-60 %.

В контроллер входят два комплекта контактных частей / и //, расположенных по обе стороны кулачковой шайбы 9, что позволяет резко уменьшить 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 их инсталлируются только дугостойкие асбестоцементные перегородки 10. Контроллеры неизменного тока имеют дугогасительное устройство, аналогичное используемому в контакторах.

Выключение рассмотренного контроллера происходит при воздействии на ручку и передаче этого воздействия через кулачковую шайбу, включение происходит при помощи силы пружины 5 при соответственном положении ручки. Потому контакты удается развести даже в случае их сваривания. Недочет конструкции заключается в большенном моменте на валу за счет включающих пружин при значимом числе контактных частей. Нужно отметить, что вероятны и другие конструктивные решения привода контактов контроллера.

Рис.2. Кулачковый контроллер.

Плоские контроллеры

Для плавного регулирования поля возбуждения больших генераторов и для запуска в ход и регулирования частоты вращения огромных движков нужно иметь огромное число ступеней. Применение кулачковых контроллеров тут нецелесообразно, потому что огромное число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата. Число операций в час при регулировании и пуске невелико (10—12). Потому особенных требований к контроллеру исходя из убеждений износостойкости не предъявляется. В данном случае обширное распространение получили плоские контроллеры.


На рис.3 показан вид плоского контроллера для регулирования возбуждения. Недвижные контакты 1, имеющие форму призмы, укреплены на изоляционной плите 2, являющейся основанием контроллера. Размещение недвижных контактов по полосы дает возможность иметь огромное число ступеней. При той же длине контроллера число ступеней может быть увеличено методом внедрения параллельного ряда контактов, сдвинутого относительно первого ряда. При сдвиге на полшага число ступеней умножается.

Подвижный контакт выполнен в виде медной щетки. Щетка размещается в траверсе 3 и изолируется от нее. Нажатие создается цилиндрической пружиной. Передача тока с контактной щетки 4 на выходной зажим осуществляется при помощи токосъемной щетки и токосъемной шипы 5. Контроллер рис.3 может сразу создавать переключения в 3-х независящих цепях. Траверса перемещается при помощи 2-ух винтов 6, приводимых в движение вспомогательным движком 7. При наладочных работах перемещение траверсы вручную делается ручкой 8. В конечных положениях траверса повлияет на конечные выключатели 9, которые останавливают движок.

Для того чтоб иметь возможность четкой остановки контактов на хотимой позиции, скорость движения контактов берется малой: (5—7)10-3 м/с, а движок обязан иметь торможение. Тонкий контроллер может иметь и ручной привод.

Тонкий контроллер

Рис.3. Тонкий контроллер.

Достоинства и недочеты различных типов контроллеров

Барабанные контроллеры

Достоинства и недочеты различных типов контроллеровВследствие малой износостойкости контактов допустимое число включений контроллера в час превосходит 240. При всем этом мощность запускаемого мотора приходится снижать до 60% номинальной, из-за чего такие контроллеры используются при редчайших включениях.

Кулачковые контроллеры

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

Малый износ контактов позволяет прирастить число включений в час до 600 при длительности включения 60%.

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

Недочетом этой системы является большой момент на валу, создаваемый включающими пружинами при значимом числе контактных частей. Вероятны и другие конструктивные дизайна привода контактов. В одном из их контакты замыкаются под действием кулачка и размыкаются под действием пружины, в другом и включение и отключение совершается кулачком. Но они используются изредка.

Плоские контроллеры

Плоские контроллеры получили обширное распространение для плавного регулирования поля возбуждения больших генераторов и для запуска в ход и регулирования частоты вращения огромных движков. Потому что нужно иметь огромное число ступеней, то применение кулачковых контроллеров тут нецелесообразно, так как огромное число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата.

При размыкании меж подвижным и недвижным контактом возникает напряжение, равное падению напряжения на ступени. Для того чтоб 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 особый контактор, который перемыкает примыкающие контакты во время перемещения щетки.

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

Применение силовых контроллеров в крановом электроприводе

Для управления электродвигателями крановых устройств используют контроллеры последующих серий: ККТ-60А на переменном токе и контроллеры пультов DVP15

и UP35/I. Контроллеры этих серий изготовляют в защищенных корпусах с крышками и степенью защиты от наружной среды 1Р44.

Контроллеры ККТ-60А

Механическая износостойкость силовых контроллеров составляет (3,2

-5) х 10 млн. циклов ВО. Коммутационная износостойкость находится в зависимости от силы коммутируемого тока. При номинальной силе тока она составляет около 0,5

х 10 млн. циклов ВО, а при силе тока 50 % номинальной можно получить износостойкость

1

х 10 млн. циклов ВО.

Контроллеры ККТ-60А имеют номинальную силу тока 63 А при режиме работы ПВ = 40 %, но их коммутационная способность очень низкая, что ограничивает внедрение этих контроллеров в томных критериях коммутации. Номинальное напряжение контроллеров переменного тока 38G В, частота 50 Гц.