Коммутационные аппараты ручного управления и командоаппараты для управления электроприводом
Аппаратура управления электроприводом выполняет разнообразные функции: пуск и остановку двигателя, реверсирование, торможение и регулирование его частоты вращения. Часть операций по управлению электроприводом выполняет оператор с помощью аппаратов ручного управления, к которым относятся рубильники, переключатели, контроллеры, командоконтроллеры, кнопочные и универсальные переключатели.
Рубильник — это коммутационный аппарат с контактами рубящего типа (клиновые контакты) и ручным приводом на два положения («включено», «отключено»).
Переключатель — это разновидность рубильника на два рабочих и одно нейтральное положения для поочередного подключения к двум различным электрическим цепям.
Рубильники и переключатели бывают одно-, двух- и трехполюсными.
Такие же функции, что и рубильники выполняют пакетные выключатели.
Рубильники-разъединители (Р) и переключатели-разъединители (П) с центральной рукояткой выпускаются без дугогасительных устройств. Они предназначены для отключения ненагруженных электрических цепей и создания видимого разрыва, например при ремонтах и осмотрах электроприводов с автоматическим управлением.
Рубильники с боковым рычажным приводом (РПБ) и с центральным рычажным приводом (РПЦ), а также соответствующие переключатели (ППБ и ППЦ) изготавливаются с дугогасительными камерами и могут коммутировать токи в пределах 50 — 100 % номинального (в зависимости от рода и значения напряжения).
Выбор рубильников и переключателей производится по номинальному току, напряжению и конструктивному выполнению.
Контроллер — это многоступенчатый коммутационный аппарат для непосредственных переключений в главных цепях и в цепях возбуждения двигателей напряжением до 500 В, а также для изменения сопротивлений резисторов, включенных в эти цепи. Кулачковые контроллеры получили широкое распространение в крановых электроприводах переменного тока мощностью до 30 кВт и постоянного тока мощностью до 20 кВт. 
В контроллере переменного тока коммутация естественная, без дугогасительных устройств. Коммутационные элементы контроллера постоянного тока аналогичны по конструкции, но каждый из них имеет дугогасительное устройство с магнитным дутьем.
Кулачковый контроллер ККТ60А
Коммутационные элементы кулачкового контроллера размещены на двух пластмассовых рейках 3. Главные контакты 1 выполнены из меди. Неподвижные контакты укреплены непосредственно на пластмассовых рейках, а подвижные установлены на рычагах 2 с шарнирно-пружинной связью между рычагом и контактом.
На валу контроллера, поворачиваемого рукояткой 6, смонтированы кулачковые шайбы 5, каждая из которых имеет определенный профиль для создания необходимой последовательности коммутации контактов. При набегании гребня кулачковой шайбы на ролик контактного рычага контакты размыкаются, при сходе ролика с гребня рычаг под действием возвратной пружины переводит контакты в замкнутое состояние. Электрическая связь с подвижными контактами осуществляется через гибкое соединение 4.
Выбор контроллера производится исходя из типа и мощности управляемого им двигателя. Основным параметром контроллера является номинальный ток главной цепи при ПВ=40 % и общей продолжительности цикла не более 4 мин.
Номинальной мощностью контроллера считается мощность управляемого им двигателя при номинальных напряжении и токе. Предельная мощность кулачкового контроллера зависит от режима работы механизма и определяется в основном износостойкостью коммутирующих контактных элементов (уменьшается с увеличением числа включений в час).
Для расширения верхнего предела мощности управляемых двигателей кулачковые контроллеры применяют вместе с контакторами, коммутационные свойства которых намного выше, чем контактов контроллера.
Командоаппараты — это аппараты, на которые воздействует оператор или рабочая машина и которые предназначены для осуществления переключения в цепях управления электромагнитными контакторами и реле, регуляторами, усилителями, преобразователями и т. п. К таким аппаратам относятся кнопки, переключатели и ключи управления, командоконтроллеры, путевые и конечные выключатели.
Кнопки (кнопочные переключатели) применяются при дистанционном управлении сравнительно редко пускаемыми двигателями для выполнения простых операций: включения и отключения одного-двух контакторов (пускателей) и отдельных вспомогательных цепей.
В кнопочный пост управления входит от одной до трех кнопок, которые имеют электрически не связанные между собой замыкающие и размыкающие контакты с двойным разрывом цепи.
Универсальные переключатели — это многоцепные аппараты для редких ручных переключений цепей управления и автоматики.
Переключатели серий УП-5300, УП-5400 (в защищенном исполнении) имеют сравнительно мощные контакты (длительная нагрузка до 16 А) и выпускаются с количеством секций от 2 до 16. Каждая такая секция содержит два контакта, которые замыкаются или размыкаются выступами кулачковой шайбы, насаженной на общий валик, вращаемый рукояткой. Подбором стандартных шайб разной конфигурации обеспечивается определенная программа замыкания контактов.
Универсальные переключатели выпускаются с самовозвратом рукоятки в начальное положение и с ее фиксацией в каждом положении. Смотрите также: Переключатели управления
Ключи управления по назначению сходны с универсальными переключателями и позволяют реализовать более разнообразные программы переключений контактов, хотя мощность последних меньше (длительный ток 10 А).
Командоконтроллеры — это аппараты, предназначенные для дистанционных переключений в нескольких цепях сравнительно малой мощности (максимальный коммутируемый переменный ток — 10 А, постоянный при напряжении 220 В и индуктивной нагрузке — 1,5 А).
Применяют два вида командоконтроллеров: контактные и бесконтактные. Контактный командоконтроллер представляет собой многопозиционный аппарат с заданной программой замыкания и размыкания контактов при повороте приводного вала вручную или через механический привод.
Путевые выключатели — это командоаппараты, кинематически связанные с рабочей машиной и срабатывающие в определенных точках пути ее движущихся частей. Выключатели служат для автоматического замыкания и размыкания цепи в функции пути и для аварийного ограничения хода движущихся частей (концевые выключатели).
Основные разновидности их следующие: нажимные (кнопочные), рычажные и вращающиеся. Первые два вида применяют преимущественно в качестве концевых выключателей.
В нажимном выключателе привод в виде толкателя с полукруглой головкой переключает подвижный контакт с контактами. В рычажном выключателе контакты переключаются путем воздействия на рычаг с роликом. Вращающийся путевой выключатель выполнен подобно кулачковому командоконтроллеру. Его вал непосредственно или через редуктор соединен с валом механизма.
Существенным недостатком контактных механических выключателей являются возможность разрегулировки их при частых переключениях и недостаточная надежность, особенно при больших скоростях движения механизма, а также значительный шум и радиопомехи. В связи с этим в настоящее время широко применяются аппараты с бесконтактными элементами, индуктивными и емкостными датчиками.
Источник
Приводы к коммутационной высоковольтной аппаратуре
Для включения и отключения разъединителей, выключателей нагрузки, масляных выключателей и другой коммутационной аппаратуры используют специальные устройства — приводы . Для автоматически отключаемых или включаемых аппаратов привод удерживает их соответственно во включенном или отключенном положении.
По роду используемой энергии приводы разделяют на ручные, электрические (электромагнитные, электродвигательные), пружинные, пневматические. Раньше применялись грузовые приводы, которые оказались недостаточно надежными в работе.
Различают также неавтоматические, полуавтоматические и автоматические приводы. Первые дают возможность включать или отключать аппарат только вручную. Вторые обеспечивают автоматическое (дистанционное) отключение или в некоторых случаях включение аппарата. Автоматические приводы дают возможность автоматически (от соответствующих устройств защиты и автоматики) или дистанционно включать и отключать коммутационные аппараты.
Для управления разъединителями наиболее часто используют ручной рычажной привод. Он может быть установлен как в закрытых, так и в открытых распредустройствах. Рукоятка такого привода перемещается в вертикальной плоскости на угол 120 — 150 °. Движение рукоятки при помощи тяг и рычагов передается валу ножей разъединителя. При отключении рукоятку привода поворачивают вниз, при включении — снизу вверх.
Ручные приводы устанавливают на тех же опорных конструкциях, на которых размещается разъединитель. Наличие привода дает возможность осуществить механическую или электрическую блокировку разъединителя и выключателя для предотвращения неправильных операций с разъединителем при включенном выключателе.
Однополюсными разъединителями часто управляют при помощи изолирующей штанги, которой захватывается петля, специально предусмотренная на ноже разъединителя.
Короткозамыкателями и отделителями управляют при помощи приводов типа ПГ-10К и ПГ-10-0 или ШПК и ШПО. Эти приводы, имеющие одинаковую кинематическую схему, размещают в шкафах для наружной установки. Вал этих приводов при помощи соответствующих рычагов и тя г соединен о короткозамыкателями или отделителями.
В приводе короткозамыкателя можно установить два реле прямого действия максимального тока и один электромагнит отключения. При срабатывании реле или электромагнит освобождает защелку привода и короткозамыкатель включается под действием введенной при его отключении пружины.
Отключают короткокозамыкатель вручную при помощи рукоятки управления приводом. В приводе отделителя устанавливают электромагнит отключения, который при срабатывании также освобождает защелку и обеспечивает автоматическое отключение отделителя под действием заведенной при его включении пружины. Раньше в этих в приводах устанавливались специальные блокирующие реле (БРО), однако они оказались недостаточно надежными, и поэтому, чтобы предотвратить отключение отделителя при включенном короткозамыкателе, используют токовую блокировку в схеме автоматического управления.
Выключатели нагрузки могут быть оснащены приводами нескольких модификаций: с ручным включением и отключением (типа ПР-17), с ручным включением и ручным или дистанционным отключением (типа ПРА-17), с дистанционным или автоматическим включением и отключением (типа ПЭ-11).
Выключателями нагрузки с заземляющими ножами управляют ври помощи отдельного, ручного привода с механической блокировкой, не позволяющей включить заземляющие ножи при включенном выключателе.
Для управления масляными и другими выключателями используются приводы, имеющие следующие основные узлы: включающий механизм, обеспечивающий включение выключателя, запирающий механизм (защелка), который удерживает выключатель во включенном положении, и расцепляющий механизм, освобождающий защелку, после чего выключатель отключается под действием отключающих пружин, заведенных при включении. Наибольшее усилие требуется при включении, так как в этом случае необходимо также преодолеть сопротивление отключающих пружин. Трение и силы инерции в подвижных частях. При включении на короткое замыкание. может потребоваться преодоление электродинамических усилий, отталкивающих контакты один от другого.
Наиболее часто для управления выключателями используют автоматические приводы. В сельских электрических сетях наибольшее распространение получили пружинные приводы. Более широкое применение их по сравнению с электромагнитными приводами объясняется тем, что для их работы не требуются аккумуляторные батареи и соответствующие зарядные агрегаты. В данном случае выключатель автоматически включается под действием заранее заведенных (натянутых) пружин.
Включающие пружины можно заводить от руки или специальным двигателем, который обычно снабжен редуктором (автоматический моторный редуктор — AMP). Пружинные приводы используют для управления масляными выключателями на напряжение 6 — 35 кВ. Они обеспечивают: ручное или дистанционное (посредством встроенных электромагнитов включения и отключения) включение и отключение выключателя, автоматическое отключение выключателя под действием защиты (при помощи встроенных реле или отдельного комплекта реле защиты), автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя после его автоматического отключения при помощи специальной релейной схемы и встроенного электромагнита включения (возможно также механическое АПВ посредством рычажного механизма привода, которое в последнее время обычно не используется).
Имеется ряд конструкций пружинных приводов (типа ППМ-10, ПП-67, ПП-74 и др.). В сельских электрических сетях наиболее часто применяется привод типа ПП-67К.
Опыт эксплуатации пружинных приводов, в частности типа ПП-67, показал, что они относительно часто выходят из строя и из-за сложной механической части являются одним из наиболее ненадежных элементов электрооборудования. Поэтому существует несколько конструкций, в частности электромагнитные приводы с использованием мощных выпрямителей, для сельских электроустановок.
Электромагнитные приводы, получающие питание от аккумуляторной батареи, нашли широкое распространение в установках с постоянным оперативным током. Эти приводы представляют собой устройства управления выключателем прямого действия: энергия, необходимая для включения, непосредственно подается В процессе включения от источника большой мощности электромагниту включения. Отключение происходит под действием маломощного электромагнита отключения. Достоинство электромагнитных приводов — простота конструкции и надежность действия. Основной недостаток — большой ток, потребляемый электромагнитом включения.
Промышленность изготовляет электромагнитные приводы нескольких типов. Для выключателей на напряжение 10 кВ достаточно широко используются приводы типа ПЭ-11.
Большинство приводов различного типа снабжены устройством свободного расцепления. Это — механический узел привода, обеспечивающий свободное отключение выключателя независимо от положения подвижных элементов. Устройство свободного расцепления особенно необходимо для быстрого отключения выключателя при включении его на короткое замыкание.
Воздушными выключателями, работающими от компрессора, управляют при помощи пневматического привода. Действие этого привода обеспечивается за счет энергии сжатого воздуха от той же компрессорной установки.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
