Аппараты управления. Общие сведения об аппаратах управления — контроллеры, командоаппараты и реостаты.
Контроллером называется электрический аппарат с ручным управлением, предназначенный для изменения схемы подключения электродвигателя к электропитанию. По конструктивному исполнению контроллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.
Командоаппаратом называется устройство, предназначенное для переключений в цепях управления силовых электрических аппаратов (контакторов). Иногда они применяются для непосредственного пуска электродвигателей малой мощности, включения электромагнитов и другого электрооборудования. Командоаппараты могут иметь ручной привод (кнопки, ключи управления, командоконтроллеры) или приводиться в действие контролируемым механизмом (путевые выключатели).
Реостат является совокупностью резисторов и контроллера, позволяющей изменять вводимое в цепь сопротивление.
Виды и конструкции контроллеров
а) Барабанные контроллеры — вследствие малой износостойкости контактов допустимое число включений контроллера в час не превышает 240. При этом мощность запускаемого двигателя приходится снижать до 60 % номинальной, из-за чего такие контроллеры применяются при редких включениях.
б) Кулачковые контроллеры — недостаток конструкции данного типа контроллеров заключается в большом моменте на валу за счет включающих пружин при значительном числе контактных элементов. Надо отметить, что возможны и другие конструктивные решения привода контактов контроллера.
в) Плоские контроллеры — при большом числе контактов габариты и масса кулачковых и барабанных контроллеров резко возрастают. В этом случае, если число операций в час при регулировании и пуске невелико (10—12), применяются плоские контроллеры. В плоском контроллере на плите из изоляционного материала располагаются неподвижные контакты, по которым скользит подвижный контакт мостикового типа, одновременно соприкасающийся с токосъемной шиной.
Виды и конструкции командоаппаратов
а) Кнопки управления. Простейшим командоаппаратом является кнопка управлений. Кнопка используется для схем пуска, остановки и реверса электродвигателей путем замыкания и размыкания обмоток контакторов, которые коммутируют главную цепь, а также для управления самыми различными схемами автоматики.
б) Командоконтроллеры. Широкое распространение получили нерегулируемые кулачковые командоконтроллеры. При необходимости точной регулировки момента срабатывания применяются регулируемые кулачковые командоконтроллеры.
В регулируемом командоконтроллере можно установить на каждом диске до трех включающих и трех выключающих кулачков. Число коммутируемых цепей может меняться от 4 до 12, что позволяет использовать командоконтроллер для управления сложными схемами автоматики. Вращение вала командоконтроллера осуществляется специальным исполнительным двигателем, что обеспечивает дистанционное управление им.
в) Путевые (позиционные) выключатели (переключатели) и микровыключатели. Путевой выключатель предназначен для замыкания или размыкания слаботочных сигнальных цепей в зависимости от пространственного положения (позиции) рабочего органа управляемого электропривода. Частным случаем путевых являются конечные (концевые) выключатели, обеспечивающие коммутацию сигнальных цепей только в крайних положениях хода рабочего органа. Контактные путевые выключатели можно подразделить на кнопочные и рычажные. В кнопочном путевом выключателе контролируемый рабочий орган воздействует на шток кнопочного элемента. Размыкание и замыкание контактов происходит со скоростью перемещения контролируемого органа. При скорости штока меньше 0,4 м/мин необходимо применять выключатели с повышенным быстродействием, обеспечивающие необходимую скорость размыкания контактов.
Современные требования к надежности и увеличенной частоте срабатывания привели к созданию бесконтактных путевых выключателей. В таких выключателях контролируемый рабочий орган воздействует не на контакты, а на бесконтактные датчики. Датчики могут быть индуктивными, индукционными, магнитомодуляционными, оптическими и др. Вырабатываемый датчиками сигнал используется для управления электроприводом.
г) Универсальные переключатели. Для схем управления электроприводом, электрических аппаратов и разнообразных устройств автоматики широко применяются универсальные переключатели (УП). Одна секция такого переключателя имеет один неподвижный контакт и два подвижных контакта. В секции можно использовать как два, так и один разрыв коммутируемой цепи.
Благодаря большой отключающей способности и большому количеству коммутируемых цепей переключатели типа УП широко используются для пуска и реверса двигателей мощностью до 5 кВт при напряжении до 500 В. Эти переключатели удобны при реверсировании и регулировании частоты вращения асинхронных двигателей путем переключения числа полюсов обмоток.
д) Ключи управления. При большом числе сложных и разнообразных коммутационных операции применяются переключатели управления. В отличие от переключателя УП вал переключателя управления имеет как фиксированные положения, так и нефиксированные, из которых он автоматически возвращается в исходное положение после прекращения воздействия оператора. Контактная система ключа аналогична контактной системе пакетного выключателя. Переключатель имеет два фиксированных положения рукоятки управления (горизонтальное и вертикальное) и два нефиксированных (45° от вертикали по часовой стрелке и 45° от горизонтали против часовой стрелки).
При отключении рукоятка поворачивается сначала в горизонтальное положение «Предварительно отключить», затем еще на 45° против часовой стрелки. После этого рукоятка автоматически устанавливается в положение О.
В данной статье были рассмотрены общие сведения об аппаратах управления — контроллеры, командоаппараты и реостаты, которые применяются в электрических схемах управления пуском и остановкой электродвигателей, и коммутационной аппаратуры.