какой командоаппарат имеет большее количество контактов
Классификация командоаппаратов
1. По наличию контактов:
· контактные (кнопки управления, универсальные переключатели и пакетные ключи, командоконтроллеры, путевые и конечные выключатели и переключатели);
· с ручным или ножным приводом (кнопки управления, универсальные переключатели и пакетные ключи, командоконтроллеры)
· с двигательным приводом (командоконтроллеры)
· привод рабочей машины (путевые и конечные выключатели и переключатели).
3. По состоянию контактов после замыкания:
· с фиксированным положением (после снятия воздействия положение контактов остаётся неизменным)
· с самовозвратом (после снятия воздействия контакты возвращаются в исходное положение).
Контроллер представляет собой аппарат, с помощью которого осуществляется необходимые переключения в цепях управления двигателями переменного и постоянного тока. Переключения осуществляются вручную поворотом маховика.
Чаще всего контроллеры используются в схемах управления крановыми механизмами, оснащёнными двигателями малой и средней мощности.
Наиболее распространёнными являются контроллеры кулачкового типа. Замыкание пары контактов происходит с перекатыванием и притиранием одного контакта к другому.
Рисунок 11 – Конструкция
Кулачковый контроллер состоит из кулачкового барабана 1 с укреплёнными на нём пластмассовыми фасонными шайбами 2. Барабан вращается в шарикоподшипниках маховичком 3. На неподвижных стойках с двух сторон барабана крепятся кулачковые элементы с силовыми контактами 5 (предназначены для коммутации главных цепей) или блок-контактами 4 (предназначены для коммутации цепей управления).
На кулачковых элементах главных цепей устанавливаются дугогасительные устройства, состоящие из катушки, магнитопровода и дугогасительной камеры.
Когда рычаг кулачкового элемента находится напротив части фасонной шайбы малого диаметра, контактные элементы замкнуты.
Путевые и конечные выключатели
Классификация
Путевые и конечные выключатели относятся к
электрическим датчикам положения.
Электрический датчик – это устройство, которое подвергаясь воздействию какой-либо физической величины, выдаёт эквивалентный электрический сигнал.
По принципу действия выключатели подразделяются две основные группы:
· аппараты с механическим воздействием на контакты;
· аппараты, в которых меняются параметры электрической цепи.
По виду приводаы выключатели бывают :
Конструкция конечного выключателя
Внутри корпуса выключателя находится барабан 5 с фасонными шайбами и блок кулачковых элементов 2, на котором укреплены четыре неподвижных контакта 3.
Рисунок 12 – Конструкция
При упоре ограничительной линйки в ролик рычага 1 последний поворачивает барабан с шайбами и контактные мостики 4 замыкают или размыкают неподвижные контакты. Таким образом, в результате действия конечного выключателя размыкается или замыкается одна из цепей управления электроприводом
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.
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:
Командоаппараты КА
Командоаппараты КА — кулачковые регулируемые применяются для автоматического управления электрическими двигателями и электрическими приводами постоянного и переменного тока посредством переключения вторичных цепей контакторов, пускателей, электрических аппаратов. Допустимое напряжение до 440В постоянного тока или напряжение 380В переменного тока и частотой 50 Гц.
Допустимый спектр передаточных отношений может быть от 1:1 до 1:30. Командоаппараты серии КА отличаются надежной фиксацией контактов в замкнутом и разомкнутом состоянии, возможностью привода от независимого электродвигателя. Командоаппараты данной серии могут использоваться в качестве путевых выключателей на механизмах тележек угольных перегружателей, на шахтных подъемниках.
Командоаппараты КА состоят из кулачкового барабана, контактной панели, вала, стального корпуса. Ввод контрольного кабеля осуществляется через специальное отверстие в корпусе, снабженное герметичным уплотнительным соединением.
Командоаппараты КА технические характеристики
Номинальная скорость вращения барабана командоаппарата составляет 1-30 оборотов в минуту.
Допускается увеличение скорости вращения барабана до 60 об /мин. Электромеханическая износоустойчивость командоаппарата КА при условии выполнения требований, изложенных в инструкции по монтажу и эксплуатации, должна иметь следующие значения:
а) при скорости вращения барабана до 30 об/мин включительно и средней частоте переключений контактов (1200—1800 переключений в час) — 2000000 переключений (за одно переключение принимается цикл работы на включение и отключение):
б) при скорости вращения барабана более 30 об/мин износоустойчивость командоаппарата КА изменяется обратно пропорционально скорости вращения барабана.
Командоаппараты серии КА-410А и КА-420А рассчитаны для реверсивной работы со скоростью вращения барабанов до 30 об/мин при количестве циклов (В/О) не более 1800 переключений в час. Допускается кратковременная (до 5 минут) работа со скоростью вращения барабана до 60 об/мин при общем количестве циклов В/О не более 1800/час.
Контактные мостики закрытого типа, допускают длительную эксплуатацию током 16А. Командоаппараты КА имеют фиксированное положение контактов во включенном и отключенном положениях.
Рабочее положение в пространстве:
для командоаппаратов серии КА410А — в горизонтальном положении (±5°);
для командоаппаратов серии КА420А — в вертикальном положении (±5°).
Содержат четыре или шесть групп переключающих контактов.
Командоаппараты КА группы контактов
Командоаппараты КА группы контактов
Командоаппарат КА-414А2 расположение кулачкового барабана — горизонтальное, положение приводного вала — левое или правое, число контактных групп — 4, габариты 363х280х190 мм
Командоаппарат КА-416А2 расположение кулачкового барабана — горизонтальное, положение приводного вала — левое или правое, число контактных групп — 6, габариты 442х360х270 мм
Командоаппарат КА-414А3 расположение кулачкового барабана — горизонтальное, положение приводного вала — две стороны, число контактных групп — 4, габариты 420х280х190 мм
Командоаппарат КА-416А3 расположение кулачкового барабана — горизонтальное, положение приводного вала — две стороны, число контактных групп — 6, габариты 500х360х270 мм
Командоаппарат КА-424А-1 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:1, число контактных групп — 4, габариты 293х205 мм, односторонний выход вала, масса 12 кг
Командоаппарат КА-424А-5 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:5, число контактных групп — 4, габариты 293х205 мм, односторонний выход вала, масса 12 кг
Командоаппарат КА-424А-15 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:15, число контактных групп — 4, габариты 293х205 мм, односторонний выход вала, масса 12 кг
Командоаппарат КА-424А-30 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:30, число контактных групп — 4, габариты 293х205 мм, односторонний выход вала, масса 12 кг
Командоаппарат КА-426А-1 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:1, число контактных групп — 6, габариты 356х269 мм, односторонний выход вала, масса 14 кг
Командоаппарат КА-426А-5 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:5, число контактных групп — 6, габариты 356х269 мм, односторонний выход вала, масса 14 кг
Командоаппарат КА-426А-15 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:15, число контактных групп — 6, габариты 356х269 мм, односторонний выход вала, масса 14 кг
Командоаппарат КА-426А-30 расположение кулачкового барабана — вертикальное положение, передаточное число редуктора 1:30, число контактных групп — 6, габариты 356х269 мм, односторонний выход вала, масса 14 кг