Tehonsäätimet: tarkoitus, laite, tekniset ominaisuudet

Ohjain on ohjauslaite, joka on suunniteltu käynnistämään, pysäyttämään, säätämään pyörimisnopeutta ja peruuttamaan sähkömoottoreita. Kosketinohjaimet sisältyvät suoraan sähkömoottoreiden syöttöketjuun, joiden jännite on enintään 600 V.

Kosketinosien sijainnin mukaan erotetaan liukukoskettimilla varustetut säätimet ja nokkatyyppi. Liukukoskettimien ohjaimet puolestaan ​​​​jaetaan rumpuihin ja litteisiin (jälkimmäisiä käytetään harvoin).

Säädinakselia voidaan pyörittää käsin tai käyttömekanismilla tai erillisellä sähkömoottorilla. Kiinteät koskettimet (sormet) sijaitsevat laitekotelossa akselin ympärillä koskettimilla ja on eristetty siitä. Ohjaimet valmistetaan vain suojatussa versiossa. Vipujousimekanismeja käytetään vaihteiden asentojen kiinnittämiseen.

Säätimen esiasetettu kytkentäohjelma toteutetaan vastaavalla liikkuvien koskettimien (segmenttien) järjestelyllä.Kytkentäolosuhteiden parantamiseksi DC-ohjaimet toimitetaan magneettisella täytteellä. Kytkentäasentojen määrä on yleensä 1-8 (joskus jopa 12-20), kytketyn virran arvo ei ylitä 200 A.

Säätimet voivat toimia jaksoittaisessa tilassa suhteellisella käyttöjaksolla (25-60 %) tai jatkuvassa tilassa. Sallitut kytkentätaajuudet rumputyyppisissä ohjaimissa eivät ylitä 300:aa ja nokkatyyppisissä ohjaimissa enintään 600 kytkintä tunnissa. Ohjaimet ovat yleistyneet nosto- ja kuljetuskoneiden ja -mekanismien sähkökäytössä.

Tehonsäätimet ovat täydellisiä laitteita, joilla varmistetaan sähkömoottorien käämipiirien kytkeminen päälle säätimen suunnitteluun sisällytetyn ennalta määrätyn ohjelman mukaisesti. Suunnittelun yksinkertaisuus, häiriötön toiminta ja pienet mitat ovat tehonsäätimien tärkeimmät edut.

Kun tehonsäätimet valitaan ja käytetään oikein niiden kytkentäominaisuuksien mukaisesti, ohjaimet ovat luotettavia ja helppokäyttöisiä kokonaisia ​​laitteita nosturin sähkökäyttöjen ohjaamiseen, koska näissä laitteissa asetetun ohjelman rikkomukset ovat täysin poissuljettuja, ja ja riippuvainen operaattorin sammutus varmistaa laitteen 100 % käytettävyyden. Näiden kokonaisten laitteiden haittoja ovat kuitenkin alhainen kulutuskestävyys ja kytkentäkyky sekä automaattisen käynnistyksen ja pysäytyksen puute.

Rumpuohjaimet

Kuvassa 1 on rumpuohjaimen tappi. Segmentin pidike 2, jossa on segmentin muodossa oleva liikkuva kosketin, on asennettu akselille 1. Segmentin pidike on eristetty akselista eristyksellä 4.Kiinteä kosketin 5 sijaitsee eristetyssä väylässä 6. Akselin 1 pyöriessä segmentti 3 siirtyy kiinteään koskettimeen 5 sulkeen siten piirin. Tarvittava kosketuspaine saadaan aikaan jousella 7. Suuri määrä kosketuselementtejä on sijoitettu pitkin akselia. Useita tällaisia ​​kosketinelementtejä on asennettu yhdelle akselille. Vierekkäisten kosketinelementtien kantavat segmentit voidaan liittää yhteen erilaisilla tarvittavilla yhdistelmillä. Tietty sarja erilaisten kontaktielementtien sulkemista saadaan aikaan niiden segmenttien eri pituuksilla.

Kuva. 1.Rummun ohjaimen kosketinelementti.

Kameran ohjaimet

Nokkasäätimissä koskettimien avaaminen ja sulkeminen saadaan aikaan rummulle asennetuilla nokilla, joita pyöritetään käsipyörän kahvan tai polkimen avulla ja jotka voivat vaihtaa 2:sta 24:ään sähköpiiriin. Nokkaohjaimet on jaettu mukana olevien piirien lukumäärän, taajuusmuuttajan tyypin ja koskettimien sulkemismenetelmien mukaan.

AC-nokkaohjaimessa (kuva 2) liikkuva liikkuva kosketin 1 pystyy pyörimään kosketinvarressa 2 sijaitsevan keskimmäisen O2:n ympäri. Kosketinvarsi 2 pyörii keskikohdan O1 ympäri. Kosketin 1 on suljettu kiinteällä koskettimella 3 ja se on kytketty lähtökoskettimeen joustavalla liitännällä 4. Sulkeutuvat koskettimet 1, 3 ja tarvittava kosketuspaine saadaan aikaan jousella 5, joka vaikuttaa kosketinvipuun tangon 6 kautta. koskettimet avautuvat, nokka 7 toimii kosketinvivun varressa olevan rullan 5 kautta. Tämä puristaa jousta 5 ja koskettimet 1, 3 auki. Koskettimien päälle- ja poiskytkentähetki riippuu kosketinelementtejä käyttävän nokkapyörän 9 profiilista.Alhainen koskettimien kuluminen mahdollistaa päällekytkentöjen määrän lisäämisen tunnissa 600:aan 60 %:n käyttöjaksolla.

Ohjain sisältää kaksi kosketinelementtisarjaa /ja //, jotka sijaitsevat nokkalevyn 9 molemmilla puolilla, mikä mahdollistaa laitteen aksiaalisen pituuden jyrkän pienentämisen. Sekä rumpu- että nokkaohjaimessa on akselin asennon lukitusmekanismi.

Valokaarisammutuksen helpottamiseksi vaihtovirtasäätimissä ei saa olla valokaaren sammutuslaitteita. Niihin on asennettu vain valokaarenkestävät asbestisementtiväliseinät 10. DC-säätimissä on valokaarisammutuslaite, joka on samanlainen kuin kontaktoreissa.

Kyseinen säädin kytkeytyy pois päältä, kun kahvaan painetaan ja tämä toiminta välittyy nokkapyörän kautta; se kytkeytyy päälle jousen 5 voimalla kahvan vastaavassa asennossa. Siksi koskettimet voidaan erottaa, vaikka ne olisi hitsattu. Suunnittelun haittana on akselin suuri momentti, joka johtuu sulkujousista, joissa on huomattava määrä kosketuselementtejä. On huomattava, että muutkin suunnitteluratkaisut ohjaimen kosketinkäytölle ovat mahdollisia. Kuva. 2. Nokkaohjain.

Litteät ohjaimet

Suurten generaattoreiden virityskentän tasaiseksi säätämiseksi ja suurten moottoreiden pyörimisnopeuden käynnistämiseksi ja säätämiseksi tarvitaan suuri määrä vaiheita. Nokkaohjainten käyttö on tässä epäkäytännöllistä, koska suuri määrä vaiheita johtaa laitteen mittojen jyrkkään kasvuun. Toimenpiteiden määrä tunnissa säädön ja käynnistyksen aikana on pieni (10-12). Siksi säätimelle ei ole erityisiä kestävyyden vaatimuksia.Tässä tapauksessa litteitä ohjaimia käytetään laajalti.

Kuvio 3 esittää yleiskuvan tasomaisesta viritysohjaimesta. Kiinteät koskettimet 1, jotka ovat prisman muotoisia, on kiinnitetty eristyslevylle 2, joka on säätimen perusta. Kiinteiden koskettimien järjestely linjaa pitkin mahdollistaa suuren määrän vaiheita. Samalla säätimen pituudella askelmäärää voidaan lisätä käyttämällä rinnakkaista kosketinriviä, jotka on siirretty ensimmäisestä rivistä. Kun siirretään puoli askelta, askelmäärä kaksinkertaistuu.

Liikkuva kosketin on tehty kupariharjan muodossa. Harja sijaitsee poikittain 3 ja on eristetty siitä. Paine syntyy kierrejousella. Virran siirto kosketinharjasta 4 lähtöliittimeen tapahtuu virranottoharjalla ja virrankeräyspiikkeillä 5. Kuvan 1 säädin. 3 voi kytkeä samanaikaisesti kolmessa itsenäisessä piirissä. Poikinta liikutetaan kahdella ruuvilla 6, jota käyttää apumoottori 7. Säädön aikana poikkuria liikutetaan manuaalisesti kahvasta 8. Pääteasennoissa poikittainen liike vaikuttaa rajakytkimiin 9, jotka pysäyttävät moottorin.

Jotta koskettimet pystytään pysäyttämään tarkasti haluttuun asentoon, koskettimien liikenopeus otetaan pieneksi: (5-7) 10-3 m / s ja moottori on pysäytettävä. Litteässä ohjaimessa voi olla myös manuaalinen käyttö.

Kuva. 3. Litteä ohjain.

Erityyppisten säätimien edut ja haitat

Rumpuohjaimet

Koskettimien alhaisesta kulutuskestävyydestä johtuen säätimen sallittu käynnistysmäärä tunnissa ylittää 240.Tässä tapauksessa käynnistysmoottorin teho on vähennettävä 60 prosenttiin nimellisarvosta, minkä vuoksi käytetään sellaisia ​​säätimiä, joissa on harvinainen käynnistys.

Kameran ohjaimet

Ohjain käyttää liikkuvaa linjakosketinta. Koskettimien rullauksesta johtuen avautuessaan syttyvä kaari ei vaikuta virran johtamiseen osallistuvaan kosketuspintaan täysin päällä olevassa tilassa.

Alhainen koskettimien kuluminen mahdollistaa käynnistysten määrän lisäämisen tunnissa 600:aan 60 %:n käyttöjaksolla.

Ohjaimen rakenteessa on seuraava ominaisuus: se sammuu nokan kuperuuden vuoksi ja kytkeytyy päälle jousen voiman vuoksi. Tämän ansiosta koskettimet voidaan erottaa, vaikka ne olisi hitsattu.

Tämän järjestelmän haittana on akseliin kohdistuva suuri momentti, joka syntyy sulkujousista, joissa on huomattava määrä kosketuselementtejä. Myös muut kosketinkäyttömallit ovat mahdollisia. Yhdessä niistä koskettimet sulkeutuvat nokan vaikutuksesta ja avautuvat jousen vaikutuksesta, toisessa nokka suorittaa sekä liittämisen että irrottamisen. Niitä käytetään kuitenkin harvoin.

Litteät ohjaimet

Tasosäätimiä käytetään laajalti suurten generaattoreiden virityskentän moduloimiseen ja suurten moottoreiden käynnistämiseen ja nopeuden säätämiseen. Koska tarvitaan suuri määrä vaiheita, nokkasäätimien käyttö tässä on epäkäytännöllistä, koska suuri määrä vaiheita johtaa laitteen mittojen jyrkkään kasvuun.

Avattaessa liikkuvan ja kiinteän koskettimen väliin tulee jännite, joka on yhtä suuri kuin jännitehäviö askelmien yli.Valokaarien syntymisen estämiseksi portaiden sallittu jännitehäviö otetaan 10 V:sta (200 A:n virralla) 20 V:iin (100 A:n virralla). Sallittu kierrosluku tunnissa määräytyy koskettimien kulumisen perusteella, ja se ei yleensä ylitä 10-12. Jos askelmien jännite on 40-50 V, käytetään erityistä kontaktoria, joka voittaa viereiset koskettimet harjan liikkeen aikana.

Siinä tapauksessa, että piiri on kytkettävä päälle virroilla 100 A tai enemmän kytkentätaajuudella 600 tai enemmän tunnissa, käytetään järjestelmää, joka koostuu kontaktorista ja ohjaimesta.

Tehonsäätimien käyttö sähkökäyttöisessä nosturikäytössä

Seuraavien sarjojen ohjaimia käytetään ohjaamaan nosturimekanismien sähkömoottoreita: vaihtovirta KKT-60A ja konsoliohjaimet DVP15 ja UP35 / I. Tämän sarjan säätimet valmistetaan suojatuissa koteloissa, joissa on kansi ja suojausaste ulkoiselta ympäristöltä 1P44 .

Tehosäätimien mekaaninen kestävyys on (3,2 -5) x 10 miljoonaa VO-sykliä. Kytkennän kestävyys riippuu kytketyn virran voimakkuudesta. Nimellisvirralla se on noin 0,5 x 10 miljoonaa VO-sykliä ja 50 % nimellisvirralla saat kulumiskestävyyden 1 x 10 miljoonaa VO-sykliä.

KKT-60A-säätimien nimellisvirta on 63 A 40 %:n käyttösuhteella, mutta niiden kytkentäkapasiteetti on erittäin alhainen, mikä rajoittaa näiden säätimien käyttöä vaikeissa kytkentäolosuhteissa. AC-säätimien nimellisjännite on 38G V , taajuus on 50 Hz.