Силові контролери призначення, пристрій, технічні характеристики

Контролером іменується багатоступінчастий, багатоколовій апарат з ручним керуванням, створений для конфігурації схеми головного ланцюга двигуна або ланцюга збудження. Крім того, контролери також використовуються для конфігурації опорів, включених в ці ланцюги. З власного конструктивного виконання контролери діляться на барабанні, кулачкові і плоскі.

Силові контролери є комплектними пристроями для забезпечення включення ланцюгів обмоток електродвигунів по завчасно заданою програмою, закладеної в конструкції контролера. Простота конструкції, безвідмовність в роботі і малі габарити - головні достоїнства силових контролерів.

При правильному виборі і використанні силових контролерів відповідно до
їх комутаційними здібностями контролери є надійними і комфортними в експлуатації комплектними пристроями керування крановими електроприводами, тому що в цих пристроях стовідсотково виключені порушення даної програми, а включення
і відключення, що залежать від дій машиніста, забезпечують 100% -ву готовність приводу до роботи.
Але до недоліків цих комплектних пристроїв можна віднести низьку зносостійкість і комутаційну здатність, також відсутність автоматичного запуску і гальмування.

барабанні контролери

На рис.1 показаний контактний елемент барабанного контролера. На валу 1 укріплений сегментодержатель 2 з рухомим контактом у вигляді сектора 3. Сегментодержатель ізольований від вала ізоляцією 4. Недвижний контакт 5 розміщений на ізольованій рейці 6. При обертанні вала 1 сектор 3 набігає на нерухомий контакт 5, ніж здійснюється замикання ланцюга. Потрібне контактне натискання забезпечується пружиною 7. Уздовж валу розміщено величезна кількість контактних частин. На одному валу встановлюється ряд таких контактних частин. Сегментодержателі примикають контактних частин можна з`єднувати між собою в різних потрібних композиціях. Певна послідовність замикання різних контактних частин забезпечується різною довжиною їх частин.

Рис.1. Контактний елемент барабанного контролера.

кулачкові контролери

У кулачкових контролерів розмикання і замикання контактів забезпечується змонтованими на барабані кулачками, поворот яких здійснюється за допомогою ручки маховика або педалі і можуть комутувати від 2 до 24 електронних ланцюгів. Кулачкові контролери діляться за кількістю комутованих ланцюгів, виду приводу, діаграм замикання контактів.

У кулачковому контролері змінного струму (рис.2) перекочується рухливий контакт 1 має можливість крутитися щодо центру О2, розміщеного на контактному важелі 2. Контактний важіль 2 повертається щодо центру O1. Контакт 1 замикається з нерухомим контактом 3 і з`єднується з вихідним контактом за допомогою гнучкого зв`язку 4. Замикання контактів 1,3 і потрібне контактне натискання створюються пружиною 5, що впливає на контактний важіль через шток 6. При розмиканні контактів кулачок 7 діє через ролик 5 на контактний важіль. При цьому стискається пружина 5 і контакти
1, 3 розмикаються. Момент включення і відключення контактів залежить від профілю кулачковою шайби 9, що приводить в дію контактні елементи. Малий знос контактів дозволяє збільшити число включень на годину до 600 при ПВ-60%.

У контролер входять два комплекти контактних частин / і //, розташованих по обидві сторони кулачковою шайби 9, що дозволяє різко зменшити осьову довжину пристрою. Як в барабанному, так і в кулачковому контролері є механізм для фіксації положення вала.

Контролери змінного струму на увазі полегшеного гасіння дуги можуть не мати дугогасильних пристроїв. В їх встановлюються тільки дугостійкості азбестоцементні перегородки 10. Контролери незмінного струму мають дугогасительноє пристрій, аналогічне використовуваному в контакторах.

Вимкнення розглянутого контролера відбувається при впливі на ручку і передачі цього впливу через кулачкову шайбу, включення відбувається за допомогою сили пружини 5 при відповідному положенні ручки. Тому контакти вдається розвести навіть в разі їх зварювання. Недолік конструкції полягає в великому моменті на валу за рахунок включають пружин при значному числі контактних частин. Потрібно відзначити, що можливі й інші конструктивні рішення приводу контактів контролера.

Рис.2. Кулачковий контролер.

плоскі контролери

Для плавного регулювання поля збудження великих генераторів і для запуску в хід і регулювання частоти обертання величезних двигунів потрібно мати величезне число ступенів. Застосування кулачкових контролерів тут недоцільно, тому що величезна кількість ступенів веде до різкого зростання габаритів апарату. Число операцій на годину при регулюванні і пуску невелика (10-12). Тому особливих вимог до контролера з точки зору зносостійкості не пред`являється. В даному випадку широкого розповсюдження набули плоскі контролери.

На рис.3 показаний вид плоского контролера для регулювання збудження. Нерухомі контакти 1, мають форму призми, укріплені на ізоляційної плиті 2, що є підставою контролера. Розміщення нерухомих контактів по лінії дає можливість мати величезне число ступенів. При тій же довжині контролера число ступенів може бути збільшено шляхом застосування паралельного ряду контактів, зрушеного щодо першого ряду. При зсуві на півкроку число ступенів множиться.

Рухомий контакт виконаний у вигляді мідної щітки. Щітка розміщується в траверсі 3 і ізолюється від неї. Натискання створюється циліндричної пружиною. Передача струму з контактної щітки 4 на вихідний затиск здійснюється за допомогою струмознімальних щітки і струмознімальних шипи 5. Контролер рис.3 може відразу створювати перемикання в 3-х незалежних ланцюгах. Траверса переміщається за допомогою 2-ух гвинтів 6, що приводяться в рух допоміжним двигуном 7. При налагоджувальних роботах переміщення траверси вручну робиться ручкою 8. У кінцевих положеннях траверса вплине на кінцеві вимикачі 9, які зупиняють двигун.

Для того щоб мати можливість чіткої зупинки контактів на бажаної позиції, швидкість руху контактів береться малої: (5-7) 10-3 м / с, а движок зобов`язаний мати гальмування. Тонкий контролер може мати і ручний привід.

Рис.3. Тонкий контролер.

Переваги та недоліки різних типів контролерів

барабанні контролери

Внаслідок малої зносостійкості контактів допустиму кількість включень контролера на годину перевершує 240. При цьому потужність запускається мотора доводиться знижувати до 60% номінальної, через що такі контролери використовуються при рідкісних включених.

кулачкові контролери

У контролері вживається перекочується лінійний контакт. Завдяки перекатуванню контактів дуга, що загоряється при розмиканні, не вплине на поверхню контакту, що бере участь в проведенні струму в стовідсотково включеному стані.

Малий знос контактів дозволяє збільшити число включень на годину до 600 при тривалості включення 60%.

Конструкція контролера має наступну особливість: вимикання відбувається за рахунок виступу кулачка, а включення за рахунок сили пружини. Завдяки цьому контакти вдається розвести навіть в разі їх зварювання.

Недоліком цієї системи є великий момент на валу, створюваний включають пружинами при значному числі контактних частин. Можливі й інші конструктивні дизайну приводу контактів. В одному з них контакти замикаються під дією кулачка і розмикаються під дією пружини, в іншому і вмикати або вимикати відбувається кулачком. Але вони використовуються рідко.

плоскі контролери

Плоскі контролери отримали широке поширення для плавного регулювання поля збудження великих генераторів і для запуску в хід і регулювання частоти обертання величезних двигунів. Тому що потрібно мати величезне число ступенів, то застосування кулачкових контролерів тут недоцільно, тому що величезна кількість ступенів веде до різкого зростання габаритів апарату.

При розмиканні між рухомим і нерухомим контактом виникає напруга, рівне падінню напруги на ступені. Для того щоб не з`являлася дуга, допустиме падіння напруги на ступені береться від 10 В (при струмі 200 А) до 20 В (при струмі 100 А). Допустима кількість включень в годину визначається зносом контактів і не перевищує зазвичай 10-12. Якщо напруга на ступені одно 40-50 В, то застосовується особливий контактор, який перемикає примикають контакти під час переміщення щітки.

У разі, коли потрібно створювати комутацію ланцюга при токах 100 А і більше з частотою включень в годину 600 і вище, застосовується система, що складається з контактора і командоаппарата.

Застосування силових контролерів в крановому електроприводі

Для управління електродвигунами кранових пристроїв використовують контролери наступних серій: ККТ-60А на змінному струмі і контролери пультів DVP15
і UP35 / I. Контролери цих серій виготовляють в захищених корпусах з кришками і ступенем захисту від зовнішнього середовища 1Р44.

Механічна зносостійкість силових контролерів становить (3,2
-5) х 10 млн. Циклів ВО. Комутаційна зносостійкість залежить від сили струму, що комутується. При номінальній силі струму вона становить близько 0,5
х 10 млн. циклів ВО, а при силі струму 50% номінальної можна отримати зносостійкість
1
х 10 млн. циклів ВО.

Контролери ККТ-60А мають номінальну силу струму 63 А при режимі роботи ПВ = 40%, але їх комутаційназдатність дуже низька, що обмежує впровадження цих контролерів в тяжких умовах комутації. Номінальна напруга контролерів змінного струму 38G В, частота 50 Гц.