Komandiniai įrenginiai ir programuojami kilpos valdymo įrenginiai

Dėl daugelio mechanizmų gamybos procesų cikliškumo atsirado speciali valdymo įtaisų klasė, užtikrinanti vykdomųjų įrenginių darbo programos vykdymą tam tikra seka. Tokie įrenginiai vadinami komandų įrenginiais arba komandų valdikliais.

Vadas yra mechaninis įtaisas, kuris periodiškai veikia elektrai jautrius elementus, generuojančius valdymo signalus. Pagrindinė tokio įrenginio dalis yra velenas arba būgnas, kuris judesį gauna iš staklių mechanizmo arba elektros variklio. Pirmuoju atveju valdymas atliekamas staklių korpusų judėjimo funkcija, o antruoju - laiko funkcija.

Pavyzdys yra reguliuojamas kumštelio valdiklis, serija KA21, kurio schema parodyta fig. 1. Mikrojungikliai 5 naudojami kaip perjungimo elementai valdiklyje, pritvirtinti prie izoliacinio bėgelio 2 dviem varžtais: 3 ir 6.Sraigtas 3 yra reguliavimo varžtas, juo galima pakeisti mikrojungiklio padėtį ritinėlio stūmiklio 4 atžvilgiu.

Ryžiai. 1. KA21 serijos reguliuojamas valdiklis.

Ryžiai. 2. KA4000 serijos kameros valdiklis.

Velenas 7 su kumšteliais 1, kurie yra diskai su dviem judančiais sektoriais, tarnauja kaip valdiklio paskirstymo elementas. Keičiant santykinę sektorių padėtį ir sukant kumštelį veleno atžvilgiu, galima keisti mikrojungiklio įjungimo padėties trukmę ir veikimo momentą.

Vadas dedamas į sandarų korpusą ir kai kuriais atvejais turi pavarų dėžę, kuri keičia valdymo ciklo trukmę. Ant valdiklio veleno sumontuota nuo 3 iki 12 kumštelių ir atitinkamas skaičius mikrojungiklių.

KL21 serijos valdymo prietaisai, skirti perjungti AC 380 V, 4 A ir DC 220 V, 2,5 A. Perjungimo trukmė – 1,6 milijono ciklų, mechaninė patvarumas siekia 10 milijonų ciklų.

Didelės galios grandinių programiniam perjungimui naudokite KA4000 serijos komandinius įrenginius su momentiniu kontaktų atjungimu, kurių konstrukcija parodyta fig. 2. Valdiklio velenas 1 turi kvadratinį skerspjūvį, leidžiantį pritvirtinti valdymo poveržles 2, susidedančias iš dviejų pusių. Poveržlėse yra angos kumštelių 3 ir 14 tvirtinimui, kurios sumontuotos abiejose poveržlės pusėse. Kumštelio korpusas turi pailgą griovelį, leidžiantį jam slysti montavimo angos atžvilgiu. Velenas su skriemuliais ir kumšteliais sudaro skirstomojo veleno būgną, kuris nustato valdymo įtaiso programą.

Tilto tipo valdiklio kontaktų sistema susideda iš fiksuotų kontaktų 5, sumontuotų ant izoliacinės magistralės 4, ir judamosios kontaktinės dalies 6, sujungtos su svirtimi 7. Kai būgnas sukasi, perjungimo kumštelis 14 teka ant kontaktinio volelio 11 ir sukasi svirtis 7, uždarant kontaktų sistemą ir paspaudžiant grąžinimo spyruoklę 10. Tuo pačiu metu stabdymo svirties 9 užraktas 13, veikiant spyruoklei 12, viršija svirties 7 išsikišimą, fiksuojant kontaktų sistemą uždarytoje padėtyje po to, kai kumštelis 14 pasisuka ir nustoja liestis su voleliu 11.

Kontaktų sistemą išjungia antrasis kumštelis 3, kuris juda ant volelio 8, pasuka atjungimo svirtį 9 ir atleidžia svirtį 7, kuri, veikiant grąžinimo spyruoklei 10, iš karto atidaro valdiklio kontaktus. Tai leidžia perjungti maitinimo grandines, kai būgnas lėtai sukasi.

Sudėtingesniems darbo ciklams ant vieno skriemulio galima sumontuoti iki trijų įjungimo ir trijų išjungimo kumštelių. Šios serijos valdymo įtaisai turi įmontuotą spiralinę arba sliekinę pavarą, kurios perdavimo santykis yra nuo 1: 1 iki 1:36; kartais juose yra įrengta elektrinė pavara. Įtraukiamų grandinių skaičius nuo 2 iki 6. Esant didesniam grandinių skaičiui, valdiklyje sumontuoti du būgnai. Maksimalus būgno sukimosi greitis iki 60 aps./min.Komando elektrinė ištvermė 0,2 mln.ciklų, mechaninė ištvermė 0,25 mln.

Kaip komandų įtaisas jie dažnai naudoja žingsnių ieškiklį, kurio įtaisas parodytas fig. 3. Žingsnio ieškotojo kontaktų sistema yra fiksuotų kontaktų (lamelių) 1 rinkinys, išsidėstęs apskritime. Judantis šepetys 2 slysta išilgai lamelių, kurios pritvirtintos išilgai 3 ašies.Šepetys yra prijungtas prie išorinės grandinės per judantį srovės laidininką 10. Laipsniškas šepečio judėjimas atliekamas reketo mechanizmu, kurį sudaro reketinis ratas 5, darbinis svirtis 6 ir fiksavimo svirtis 9. Reketinis mechanizmas turi elektromagnetinę pavarą 7. Kai elektromagneto ritė veikia impulsu, armatūra pritraukiama prie šerdies ir vienu dantu pasuka reketo ratą. Dėl to šepetys pereina iš vienos lamelės į kitą ir perjungia išorinę grandinę.

Stepper turi keletą eilių peiliukų ir šepečių, sumontuotų vienoje ašyje. Tai leidžia padidinti įjungiamų grandinių skaičių.

Ryžiai. 3. Žingsnio paieškos įrenginys.

Judantys žingsnių ieškiklio elementai gali judėti tik viena kryptimi. Todėl grąžinti šepetį į pradinę padėtį galima tik jam visiškai apsisukus. Jei judesių skaičius valdymo įtaiso veikimo cikle yra mažesnis nei lamelių skaičius, galimas pagreitintas šepetėlio judėjimas į pradinę padėtį. Tam naudojama speciali 4 lamelių eilė, kurioje visos lamelės, išskyrus nulinę, yra elektra sujungtos viena su kita. Atvirkštinė grandinė parodyta fig. 3 su punktyrine linija. Jį sudaro lamelės 4, elektromagnetinė ritė ir jos pagalbiniai pertraukiamieji kontaktai 8.

Kiekvieną kartą paspaudus elektromagnetą, atsidaro kontaktai 8 ir nutrūksta grąžinimo grandinė. 8 kontaktai vėl užsidaro ir pan. skersinis, atsidaro grąžinimo grandinė ir šepečio judėjimas sustoja. Pakopiniai kontaktai skirti mažoms srovėms (iki 0,2 A). Maitinimo grandinėms perjungti naudojami žingsniniai įtaisai su tiristoriniais jungikliais.

Nekontaktiniai valdymo įtaisai suprojektuoti tokiu pačiu principu kaip ir kontaktiniai. Valdymo blokas turi centrinį veleną su diskais, ant kurių sumontuoti valdymo elementai (kumšteliai, ekranai, optiniai gaubtai ir kt.). Jautrūs komandų įrenginio elementai yra sumontuoti stacionariame korpuse esančių diskų periferijoje. Paskutiniai naudojami indukciniai, fotoelektriniai, talpiniai ir kiti keitikliai. Pavyzdžiui, kontaktinio valdiklio KA21 pagrindu (žr. 1 pav.) gaminamas KA51 tipo nekontaktinis valdiklis.

Bekontaktis perjungimas atliekamas generatoriaus eigos jungikliais, panašiais į BVK tipo jungiklius, kurie montuojami vietoj mikrojungiklių 5. Šie jungikliai valdomi aliuminio sektoriais, pritvirtintais ant veleno 7 vietoj kumštelių 1.

Ryžiai 4. Bekontakčio komandinio įrenginio schema, pagrįsta selsyn

Fig. 4a parodyta pagaminto bekontakčio valdymo įrenginio schema remiantis selsinu… Selsyn Wc statoriaus apvija prijungta prie elektros tinklo. Įtampa, atsirandanti ant rotoriaus apvijų, ištaisoma diodais V1 ir V2, išlyginama kondensatoriais C1 ir C2 ir tiekiama į apkrovą per rezistorius R1 ir R2. Selsyn rotoriaus sukimasis keičia EMF jo apvijose, todėl pasikeičia ištaisyta įtampa. Kai rotorius sukasi priešinga kryptimi, ištaisyta įtampa keičia ženklą.

Tokie komandiniai įtaisai naudojami automatizuotose elektros pavaros sistemose, kur reikia duoti tris komandas: paleisti pirmyn ir atgal bei sustoti. Norėdami aiškiau pritvirtinti elektrinę pavarą stabdant, jie sukuria negyvą valdiklio zoną.Norėdami tai padaryti, naudokite diodų V3 ir V4 srovės įtampos charakteristikų netiesiškumą, kuris atsiranda esant mažoms srovėms. Valdiklio išėjimo įtampos kitimo grafikas priklausomai nuo rotoriaus a sukimosi kampo parodytas fig. 4, b.