Galios valdikliai: paskirtis, įrenginys, techninės charakteristikos

Valdiklis yra valdymo įtaisas, skirtas paleisti, sustabdyti, reguliuoti sukimosi greitį ir atbulinės eigos elektros variklius. Kontaktiniai valdikliai yra tiesiogiai įtraukti į elektros variklių, kurių įtampa ne didesnė kaip 600 V, tiekimo grandinę.

Pagal kontaktinių dalių vietą išskiriami valdikliai su slankiojančiais kontaktais ir kumštelio tipu. Savo ruožtu stumdomų kontaktų valdikliai skirstomi į būgninius ir plokščiuosius (pastarieji naudojami retai).

Valdiklio velenas gali būti sukamas rankiniu būdu arba pavaros mechanizmu arba atskiru elektros varikliu. Fiksuoti kontaktai (pirštai) yra aparato korpuse aplink veleną su kontaktais ir yra nuo jo izoliuoti. Valdikliai gaminami tik saugioje versijoje. Perjungimo padėčių fiksavimui naudojami svirties spyruoklių mechanizmai.

Iš anksto nustatyta valdiklio perjungimo programa realizuojama atitinkamu judančių kontaktų (segmentų) išdėstymu.Siekiant pagerinti perjungimo sąlygas, nuolatinės srovės valdikliai tiekiami su magnetiniu užpildu. Įjungimo padėčių skaičius paprastai yra nuo 1 iki 8 (kartais iki 12-20), perjungiamos srovės vertė neviršija 200 A.

Valdikliai gali veikti pertraukiamu režimu su santykiniu darbo ciklu (25-60%) arba nuolatiniu režimu. Būgninio tipo valdiklių leistinas perjungimo dažnis neviršija 300, o kumštelių – iki 600 jungiklių per valandą. Valdikliai tapo labiausiai paplitę kėlimo ir transportavimo mašinų ir mechanizmų elektrinėje pavaroje.

Galios valdikliai yra sukomplektuoti įtaisai, užtikrinantys elektros variklių apvijų grandinių įjungimą pagal iš anksto nustatytą programą, įtrauktą į valdiklio konstrukciją. Konstrukcijos paprastumas, be rūpesčių veikimas ir maži matmenys yra pagrindiniai galios reguliatorių privalumai.

Tinkamai parinkus ir naudojant galios reguliatorius pagal jų perjungimo galimybes, valdikliai yra patikimi ir lengvai naudojami pilni kranų elektrinių pavarų valdymo įrenginiai, nes šiuose įrenginiuose nustatytos programos pažeidimai yra visiškai neįtraukti, o ir priklausomas operatoriaus išjungimas užtikrina 100% įrenginio prieinamumą. Tačiau šių komplektinių įrenginių trūkumai yra mažas atsparumas dilimui ir perjungimo galimybė, taip pat automatinio paleidimo ir sustabdymo trūkumas.

Būgnų valdikliai

1 paveiksle parodytas būgno valdiklio kaištis. Ant veleno 1 sumontuotas segmento laikiklis 2 su judančiu kontaktu segmento pavidalu. Segmentų laikiklis nuo veleno izoliuotas izoliacija 4.Fiksuotas kontaktas 5 yra ant izoliuotos magistralės 6. Kai velenas 1 sukasi, segmentas 3 juda prie fiksuoto kontakto 5, taip uždarydamas grandinę. Reikiamą kontaktinį slėgį užtikrina spyruoklė 7. Išilgai veleno yra daug kontaktinių elementų. Ant vieno veleno sumontuota nemažai tokių kontaktinių elementų. Gretimų kontaktinių elementų laikantys segmentai gali būti sujungti įvairiais reikalingais deriniais. Tam tikrą skirtingų kontaktinių elementų uždarymo seką suteikia skirtingi jų segmentų ilgiai.

Fig. 1.Būgnų valdiklio kontaktinis elementas.

Kameros valdikliai

Kumšteliniuose valdikliuose kontaktų atidarymą ir uždarymą užtikrina ant būgno sumontuoti kumšteliai, kurie sukami rankračio rankena arba pedalu ir gali perjungti nuo 2 iki 24 elektros grandinių. Cam valdikliai skirstomi pagal įtrauktų grandinių skaičių, pavaros tipą, kontaktų uždarymo schemas.

Kintamosios srovės kumštelio valdiklyje (2 pav.) kilnojamasis judantis kontaktas 1 gali suktis apie centrą O2, esantį ant kontaktinės svirties 2. Kontaktinė svirtis 2 sukasi apie centrą O1. Kontaktas 1 uždaromas fiksuotu kontaktu 3 ir yra prijungtas prie išėjimo kontakto naudojant lanksčią jungtį 4. Uždarymo kontaktai 1, 3 ir reikiamas kontaktinis slėgis sukuriami spyruokle 5, veikiančia kontaktinę svirtį per strypą 6. Kai kontaktai atsidaro, kumštelis 7 veikia per volelį 5 ant kontaktinės svirties svirties. Taip suspaudžiama spyruoklė 5 ir atsidaro kontaktai 1, 3. Kontaktų įjungimo ir išjungimo momentas priklauso nuo kumštelio skriemulio 9, kuris varo kontaktinius elementus, profilio.Mažas kontaktų susidėvėjimas leidžia padidinti įjungimų skaičių per valandą iki 600, kai darbo ciklas yra 60%.

Valdiklyje yra du kontaktinių elementų rinkiniai /ir //, esantys abiejose kumštelio poveržlės 9 pusėse, leidžiančios smarkiai sumažinti prietaiso ašinį ilgį. Tiek būgno, tiek kumštelio valdikliai turi veleno padėties fiksavimo mechanizmą.

Kintamosios srovės valdikliai, siekiant palengvinti lanko gesinimą, gali neturėti lanko gesinimo įtaisų. Juose sumontuotos tik lankui atsparios asbestcemenčio pertvaros 10. Nuolatinės srovės valdikliai turi panašų į kontaktorių naudojamą lanko gesinimo įrenginį.

Aptariamas valdiklis išjungiamas paspaudus rankeną ir šis veiksmas perduodamas per kumštelio skriemulį; jis įjungiamas spyruoklės 5 jėga su atitinkama rankenos padėtimi. Todėl kontaktus galima atskirti net ir suvirintus. Konstrukcijos trūkumas yra didelis momentas ant veleno dėl uždarymo spyruoklių su daugybe kontaktinių elementų. Pažymėtina, kad galimi ir kiti valdiklio kontaktinės pavaros konstrukciniai sprendimai. Fig. 2. Kumštelio valdiklis.

Plokštieji valdikliai

Norint sklandžiai reguliuoti didelių generatorių sužadinimo lauką ir paleisti bei reguliuoti didelių variklių sukimosi greitį, būtina turėti daug pakopų. Čia nepraktiška naudoti kumštelių valdiklius, nes dėl daugybės etapų smarkiai padidėja aparato matmenys. Operacijų skaičius per valandą reguliavimo ir paleidimo metu yra mažas (10-12). Todėl valdikliui nėra jokių specialių reikalavimų dėl patvarumo.Šiuo atveju plačiai naudojami plokšti valdikliai.

3 paveiksle parodytas bendras plokštuminio sužadinimo valdymo valdiklio vaizdas. Fiksuoti kontaktai 1 prizmės pavidalu yra pritvirtinti prie izoliacinės plokštės 2, kuri yra valdiklio pagrindas. Fiksuotų kontaktų išdėstymas išilgai linijos leidžia atlikti daugybę žingsnių. Esant tokiam pačiam valdiklio ilgiui, žingsnių skaičius gali būti padidintas naudojant lygiagrečią kontaktų eilutę, nukreiptą nuo pirmosios eilės. Pajudinus pusę žingsnio, žingsnių skaičius padvigubėja.

Judantis kontaktas pagamintas vario šepečio pavidalu. Šepetys yra traversoje 3 ir yra nuo jos izoliuotas. Slėgis sukuriamas spyruokle. Srovės perdavimas iš kontaktinio šepečio 4 į išėjimo gnybtą atliekamas naudojant srovę renkantį šepetį ir srovę renkančius smaigalius 5. Valdiklis pav. 3 vienu metu gali perjungti trijose nepriklausomose grandinėse. Traversa judama dviem varžtais 6, varoma pagalbinio variklio 7. Reguliavimo metu traversa perkeliama rankiniu būdu rankena 8. Galinėse padėtyse traversa veikia eigos jungiklius 9, kurie sustabdo variklį.

Kad būtų galima tiksliai sustabdyti kontaktus norimoje padėtyje, kontaktų judėjimo greitis imamas nedidelis: (5-7) 10-3 m/s, o variklis turi būti sustabdytas. Plokščiasis valdiklis taip pat gali turėti rankinę pavarą.

Fig. 3. Plokščias valdiklis.

Įvairių tipų valdiklių privalumai ir trūkumai

Būgnų valdikliai

Dėl mažo kontaktų atsparumo dilimui, leistinas valdiklio paleidimų skaičius per valandą viršija 240.Tokiu atveju paleidimo variklio galia turi būti sumažinta iki 60% vardinės, todėl naudojami tokie valdikliai su retais paleidimais.

Kameros valdikliai

Valdiklis naudoja judantį linijos kontaktą. Dėl kontaktų riedėjimo lankas, kuris užsidega atidarant, neturi įtakos kontaktiniam paviršiui, susijusiam su srovės laidumu visiškai įjungtoje būsenoje.

Mažas kontaktų susidėvėjimas leidžia padidinti paleidimų skaičių per valandą iki 600, kai darbo ciklas yra 60%.

Valdiklio konstrukcija turi tokią savybę: jis išjungiamas dėl kumštelio išgaubimo ir įjungiamas dėl spyruoklės jėgos. Dėl šios priežasties kontaktai gali būti atskirti, net jei jie yra suvirinti.

Šios sistemos trūkumas yra didelis momentas ant veleno, kurį sukuria uždarymo spyruoklės su daugybe kontaktinių elementų. Galimos ir kitos kontaktinės pavaros konstrukcijos. Viename iš jų kontaktai užsidaro veikiant kumšteliui ir atsidaro veikiant spyruoklei, kitame ir įtraukimą, ir atjungimą atlieka kumštelis. Tačiau jie naudojami retai.

Plokštieji valdikliai

Plokštuminiai valdikliai yra plačiai naudojami moduliuoti didelių generatorių sužadinimo lauką ir paleisti bei valdyti didelių variklių greitį. Kadangi būtina turėti daug etapų, čia naudoti kumštelių valdiklius yra nepraktiška, nes dėl daugybės pakopų smarkiai padidėja aparato matmenys.

Atidarius tarp kilnojamojo ir fiksuoto kontakto, atsiranda įtampa, lygi įtampos kritimui per žingsnius.Kad būtų išvengta lanko susidarymo, leistinas įtampos kritimas tarp žingsnių paimamas nuo 10 V (esant 200 A srovei) iki 20 V (esant 100 A srovei). Leidžiamas apsisukimų skaičius per valandą nustatomas pagal kontaktų susidėvėjimą ir paprastai neviršija 10-12. Jei laiptelių įtampa yra 40-50 V, tada naudojamas specialus kontaktorius, kuris įveikia gretimus kontaktus šepečio judėjimo metu.

Tuo atveju, kai reikia įjungti grandinę esant 100 A ir didesnei srovei, kai perjungimo dažnis yra 600 ir daugiau per valandą, naudojama sistema, kurią sudaro kontaktorius ir valdiklis.

Galios reguliatorių naudojimas elektrinėje krano pavaroje

Kranų mechanizmų elektros varikliams valdyti naudojami šios serijos valdikliai: kintamosios srovės KKT-60A ir konsoliniai valdikliai DVP15 ir UP35 / I. Šios serijos valdikliai gaminami apsaugotuose korpusuose su dangčiais ir apsaugos nuo išorinės aplinkos laipsniu 1P44 .

Galios reguliatorių mechaninė ištvermė yra (3,2 -5) x 10 milijonų VO ciklų. Perjungimo patvarumas priklauso nuo perjungiamos srovės stiprumo. Esant vardinei srovei, tai yra apie 0,5 x 10 milijonų VO ciklų, o esant 50 % vardinės srovės, galite gauti 1 x 10 milijonų VO ciklų atsparumą dilimui.

Valdiklių KKT-60A vardinė srovė yra 63 A, esant 40% darbo ciklui, tačiau jų perjungimo galia yra labai maža, o tai riboja šių valdiklių naudojimą sudėtingomis perjungimo sąlygomis. Kintamosios srovės valdiklių vardinė įtampa yra 38G V. , dažnis yra 50 Hz .