Лекція 17 Командні апарати та датчики



 

Апарати ручного керування, за допомогою яких подаються команди на вмикання, переключення, регулювання швидкості електроприводів та їх зупинку, називаються командними. Командоапарати виконуються контактними і безконтактними. До них відносяться кнопки керування, універсальні перемикачі, ключі керування та командоконтролери.

Кнопка керування — найпростіший командоапарат. Вона призначена для дистанційного керування електромагнітними та іншими апаратами при порівняно не частих вмиканнях. Кнопковий елемент, на базі якого будуються кнопки і кнопкові станції, звичайно має один контакт, що розмикається (вимикальний контакт) та один, що замикається (вмикальний контакт) із пружинним самоповерненням. Кнопковий елемент, який розміщений у кожусі називається кнопкою керування, а декілька елементів, які розміщені у кожусі — кнопковою станцією. Кнопкові станції можуть виконуватися для монтажу на пульті, стіні, підлозі (ножні) та підвісними.

Універсальний перемикач — багатоколовий апарат, який застосовується при складній комутації кіл керування та вимірювальних кіл (вольтметрових і амперметрових). Він має порівняно невеликі габарити і досить потужні контакти (на струми до 20 А змінного струму), що дозволяє використовувати його в силових колах багатошвидкісних асинхронних двигунів невеликої потужності.

Загальний вид перемикача представлений на рис. 9.10. Перемикач набирається з 2, 4, 6, 8, 10, 12 або 16 секцій 1, стягнутих шпильками 2. Переключення виконуються за допомогою рукоятки 3. Фіксація положень здійснюється пружиною 4.

Ключ керування подібний універсальному перемикачу, він складається з набору закритих секцій пакетів, на яких укріплені нерухомі контакти та розміщені рухомі контактні містки, які приводяться в дію центральним валиком з рукояткою.

Різні конфігурації контактів дозволяють отримати різноманітні варіанти послідовності замикань або розмикань контактів з розривом і без розриву струмового кола.

Контролер. Переключення електричних кіл можуть виконуватися контролером — багатоступінчастим, багатоколовим апаратом, який має спеціальну діаграму переключень контактів. За родом струму електричних кіл, які комутуються, контролери поділяються на контролери постійного та змінного струму, за призначенням – на сильнострумні (силові) контролери, контакти яких призначені для комутації головних кіл електродвигунів, і командоконтролери, які комутують кола керування електромагнітних контакторів. За конструктивним виконанням розрізняють барабанні, кулачкові та плоскі контролери.

Командоконтролери та силові контролери конструктивно аналогічні один одному; перші з них мають менші габарити і контакти місткового типу, призначені для комутації порівняно невеликих струмів; другі мають контакти, що перекочуються, з дугогашенням.

У контролерах можуть розташовуватися як сильнострумні контакти, так і контакти для кіл керування. Кількість контактів визначається схемою контролерів.

На рис. 9.11 показані кулачкові командоконтролери з різними профілями кулачкових шайб і фіксуючими механізмами. У контролерах, які призначені для комутації кіл змінного струму (рис. 9.11, а), на відміну від контролерів, призначених для кіл постійного струму (рис. 9.11, б), немає міжконтактних ізоляційних перегородок. Замикання або розмикання контактів відбувається при повороті вала 1 на кут, який визначається пристроєм фіксації 9. Необхідне зусилля притиснення контактного містка 6до нерухомого контакту 7 створюється пружиною 8, яка впливає на важіль 3. При розмиканні контактів кулачкова шайба 2 діє на ролик 5, який повертається навколо центра 4 важеля 3. Момент вмикання та відключення контактів визначається профілем кулачкової шайби. Набір шайб із визначеним профілем створює діаграму замикань контактів командоконтролера.

 

У системах керування електроприводами велике розповсюдження отримали різні датчики (контролю шляху, тиску в гідросистемі, швидкості). Найбільш часто в якості датчиків використовуються шляхові (або кінцеві) вимикачі контактного та безконтактного виконань.

Шляховий вимикач – апарат, вплив на контакти якого здійснюється робочим механізмом при його русі або прийнятті визначеного положення в просторі. Цей же вимикач, встановлений для контролю та обмеження кінцевих положень у пересуванні механізму, називається кінцевим. Контактні шляхові та кінцеві вимикачі бувають натискними, важільними та обертовими.

Натискний шляховий вимикач зображений на рис. 9.12: При натисканні на шток 1 відбувається вплив на контакти 2, замикання або розмикання яких призводить до переключень у схемі керування електроприводом. Повернення штока у вихідне положення здійснюється пружиною 3.

У важільному шляховому і кінцевому вимикачі пристроєм, який впливає на контакти, є важіль з механізмом миттєвого переключення контактів (або без нього). Після закінчення впливу на важіль під дією пружини, контакти повертаються у вихідне положення (нормальне).

Обертовий шляховий і кінцевий вимикач подібний за будовою командоконтролерам, у яких вал разом з установленими на ньому кулачковими шайбами приводиться в обертання виробничим механізмом безпосередньо або через редуктор. Кулачки на шайбах можуть переставлятися, чим досягається зміна програми переключення контактів.

Існують вимикачі та датчики, для отримання команд від яких не потрібно механічного впливу.

Герконовий шляховий датчик побудований на базі герконів з керуванням магнітним полем від постійних магнітів (рис. 9.13). У немагнітному корпусі 1 з обох боків від щілини розміщені геркон 2 і постійний магніт 3. Геркон знаходиться в полі дії постійного магніту, і його контакт приймає змушене положення — замкнений або розімкнений. При входженні в щілину сталевої смуги 4 магнітний потік постійного магніту шунтується і магнітокерований контакт повертається у вихідне (нормальне) положення. При виході сталевої смуги з щілини контакти знову займають змушене положення. Таким чином, датчик видає сигнали про визначене положення або проходження механізму.

Датчик швидкості реагує на зміни кутової швидкості валу механізму або двигуна і подає команди на відповідні переключення в колах керування електроприводом. За допомогою датчиків швидкості (або реле швидкості) контролюють максимальну, мінімальну або нульову швидкості, а також напрямок обертання.

Для керування розгоном і гальмуванням електропривода велике розповсюдження отримав індукційний датчик швидкості (який називається реле контролю швидкості типу РКС), що зображений на рис. 9.14.

З валом механізму або двигуна, швидкість якого контролюється, з'єднується вал 1 датчика, на валу датчика закріплений круглий постійний магніт 2. Разом з валом повертається кільце 3 з короткозамкненою обмоткою 4 типу «білячої клітки». При обертанні вала з магнітом в обмотці індукується ЕРС, виникає струм, який створює магнітне поле, і кільце прагне повернутися в бік обертання вала. До кільця прикріплений штовхач 5, який упирається в підпружинену стійку рухомого контакту 6 або 7 (у залежності від напрямку обертання). При визначеній кутовій швидкості сила тиску штовхача, який повернувся, на стійку 6 або 7 достатня для переключення контактів 10 або 11. Регулювання швидкості, при якій переключаються контакти датчика, здійснюється зміною натягу пружин 8 або 9.

Датчики швидкості можуть виконуватися і на базі відцентрових механізмів, але при цьому вони більш громіздкі та менш надійні, чим індукційне реле контролю швидкості.

У схемах безперервного автоматичного керування електроприводом застосовуються датчики швидкості – тахогенератори BR, ЕРС яких пропорційна кутовій швидкості вала двигуна М. Поєднання тахогенератора та електромагнітного реле напруги KV утворить пристрій контролю швидкості (рис. 9.15). Реле спрацьовує при деякій визначеній кутовій швидкості двигуна в залежності від положення регулювального реостата R.

У замкнених системах електропривода датчиком швидкості є тахогенератор, сигнал від якого надходить у систему керування.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 747;