Jaudas regulatori: mērķis, ierīce, tehniskie parametri
Kontrolieris ir vadības ierīce, kas paredzēta elektromotoru iedarbināšanai, apturēšanai, griešanās ātruma regulēšanai un reversai. Kontaktu kontrolieri ir tieši iekļauti elektromotoru, kuru spriegums nepārsniedz 600 V, piegādes ķēdē.
Atbilstoši kontaktu daļu novietojumam izšķir kontrolierus ar bīdāmiem kontaktiem un izciļņa tipu. Savukārt bīdāmo kontaktu kontrolleri ir sadalīti cilindros un plakanos (pēdējos izmanto reti).
Regulatora vārpstu var pagriezt manuāli vai ar piedziņas mehānismu vai atsevišķu elektromotoru. Fiksētie kontakti (pirksti) atrodas aparāta korpusā ap vārpstu ar kontaktiem un ir izolēti no tā. Kontrolieri tiek ražoti tikai drošā versijā. Pārslēgšanās pozīciju fiksēšanai tiek izmantoti sviras atsperu mehānismi.
Regulatora iepriekš iestatītā pārslēgšanas programma tiek realizēta ar atbilstošu kustīgo kontaktu (segmentu) izvietojumu.Lai uzlabotu pārslēgšanas apstākļus, līdzstrāvas kontrolleri tiek piegādāti ar magnētisko aizpildījumu. Pārslēgšanas pozīciju skaits parasti ir no 1 līdz 8 (dažreiz līdz 12-20), pārslēgtās strāvas vērtība nepārsniedz 200 A.
Kontrolieri var darboties intermitējošā režīmā ar relatīvo darba ciklu (25-60%) vai nepārtrauktā režīmā. Pieļaujamās pārslēgšanas frekvences cilindra tipa kontrolleriem nepārsniedz 300, bet izciļņu tipa kontrolleriem - līdz 600 slēdžiem stundā. Kontrolieri ir kļuvuši visizplatītākie celšanas un transportēšanas mašīnu un mehānismu elektriskajā piedziņā.
Jaudas regulatori ir pilnīgas ierīces, kas nodrošina elektromotoru tinumu ķēžu ieslēgšanu saskaņā ar iepriekš noteiktu programmu, kas iekļauta kontrollera konstrukcijā. Dizaina vienkāršība, netraucēta darbība un mazi izmēri ir galvenās jaudas regulatoru priekšrocības.
Pareizi izvēloties un izmantojot jaudas regulatorus atbilstoši to pārslēgšanas iespējām, kontrolieri ir uzticamas un ērti lietojamas komplektētas ierīces celtņu elektriskās piedziņas vadībai, jo šajās ierīcēs iestatītās programmas pārkāpumi ir pilnībā izslēgti, un un atkarīgā operatora izslēgšana nodrošina 100% ierīces pieejamību. Tomēr šo komplektēto ierīču trūkumi ietver zemu nodilumizturību un pārslēgšanas spēju, kā arī automātiskas palaišanas un apturēšanas trūkumu.
Bungu kontrolieri
1. attēlā parādīta cilindra kontrollera tapa. Uz vārpstas 1 ir uzstādīts segmenta turētājs 2 ar kustīgu kontaktu segmenta formā. Segmenta turētājs ir izolēts no vārpstas ar izolāciju 4.Fiksētais kontakts 5 atrodas uz izolētas kopnes 6. Kad vārpsta 1 griežas, segments 3 pārvietojas uz fiksēto kontaktu 5, tādējādi aizverot ķēdi. Nepieciešamo kontaktspiedienu nodrošina atspere 7. Liels skaits kontaktelementu atrodas gar vārpstu. Uz vienas vārpstas ir uzstādīti vairāki šādi kontaktelementi. Blakus esošo kontaktelementu nesošos segmentus var savstarpēji savienot dažādās nepieciešamajās kombinācijās. Noteiktu dažādu kontaktu elementu aizvēršanas secību nodrošina dažādi to segmentu garumi.
att. 1.Bungas kontrollera kontakta elements.
Kameru kontrolieri
Izciļņu kontrolleros kontaktu atvēršanu un aizvēršanu nodrošina uz trumuļa uzstādīti izciļņi, kas tiek griezti ar rokrata roktura vai pedāļa palīdzību un var pārslēgties no 2 līdz 24 elektriskām ķēdēm. Izciļņu kontrolleri tiek sadalīti pēc iekļauto ķēžu skaita, piedziņas veida, kontaktu slēgšanas shēmām.
Maiņstrāvas izciļņa kontrollerī (2. att.) kustīgais kustīgais kontakts 1 spēj griezties ap centru O2, kas atrodas uz kontakta sviras 2. Kontaktsvira 2 griežas ap centru O1. Kontakts 1 ir aizvērts ar fiksētu kontaktu 3 un ir savienots ar izejas kontaktu, izmantojot elastīgu savienojumu 4. Aizvēršanas kontaktus 1,3 un nepieciešamo kontakta spiedienu rada atspere 5, kas iedarbojas uz kontakta sviru caur stieni 6. Kad kontakti atveras, izciļņa 7 darbojas caur rullīti 5 uz kontakta sviras pleca. Tas saspiež atsperi 5 un atveras kontakti 1, 3. Kontaktu ieslēgšanas un izslēgšanas brīdis ir atkarīgs no izciļņa skriemeļa 9 profila, kas vada kontaktu elementus.Zems kontaktu nodilums ļauj palielināt ieslēgšanas reižu skaitu stundā līdz 600 pie 60% darba cikla.
Kontrolieris ietver divus kontaktu elementu komplektus /un //, kas atrodas abās izciļņa paplāksnes 9 pusēs, kas ļauj krasi samazināt ierīces aksiālo garumu. Gan cilindra, gan izciļņa kontrolieriem ir vārpstas stāvokļa bloķēšanas mehānisms.
Maiņstrāvas kontrolleriem, lai atvieglotu loka dzēšanu, nedrīkst būt loka dzēšanas ierīces. Tajos ir uzstādītas tikai loka izturīgas azbestcementa starpsienas 10. Līdzstrāvas kontrolleriem ir līdzīga loka dzēšanas iekārta, kāda tiek izmantota kontaktoros.
Attiecīgais kontrolieris tiek izslēgts, kad tiek iedarbināts uz rokturi, un šī darbība tiek pārraidīta caur izciļņa skriemeli; tas tiek ieslēgts ar atsperes spēku 5 ar atbilstošo roktura pozīciju. Tāpēc kontaktus var atdalīt pat tad, ja tie ir metināti. Konstrukcijas trūkums ir lielais moments uz vārpstas, pateicoties aizvēršanas atsperēm ar ievērojamu skaitu kontaktu elementu. Jāņem vērā, ka kontroliera kontaktpiedziņai ir iespējami arī citi dizaina risinājumi. att. 2. Kameras kontrolieris.
Plakanie kontrolieri
Lai vienmērīgi regulētu lielu ģeneratoru ierosmes lauku un palaistu un regulētu lielu motoru griešanās ātrumu, ir nepieciešams liels skaits posmu. Izciļņu kontrolleru izmantošana šeit ir nepraktiska, jo liels skaits posmu izraisa strauju aparāta izmēru palielināšanos. Darbību skaits stundā regulēšanas un palaišanas laikā ir neliels (10-12). Tāpēc kontrolierim nav īpašu prasību attiecībā uz izturību.Šajā gadījumā plaši tiek izmantoti plakanie kontrolieri.
3. attēlā parādīts plaknes ierosmes vadības kontrollera vispārīgs skats. Fiksētie kontakti 1 prizmas formā ir piestiprināti pie izolācijas plāksnes 2, kas ir regulatora pamats. Fiksēto kontaktu izvietojums gar līniju ļauj veikt lielu skaitu soļu. Ar tādu pašu kontrollera garumu soļu skaitu var palielināt, izmantojot paralēlu kontaktu rindu, kas ir nobīdīta no pirmās rindas. Pārvietojot par pusi soli, soļu skaits tiek dubultots.
Kustīgais kontakts ir izgatavots vara otas veidā. Birste atrodas traversā 3 un ir izolēta no tās. Spiedienu rada spoles atspere. Strāvas pārnešana no kontaktbirstes 4 uz izejas spaili tiek veikta, izmantojot strāvas savākšanas birsti un strāvas savākšanas tapas 5. Kontrolieris att. 3 var vienlaicīgi pārslēgties trīs neatkarīgās ķēdēs. Traverss tiek pārvietots, izmantojot divas skrūves 6, ko darbina palīgmotors 7. Regulēšanas laikā traverss tiek pārvietots manuāli ar rokturi 8. Gala pozīcijās traverss iedarbojas uz gala slēdžiem 9, kas aptur dzinēju.
Lai varētu precīzi apstādināt kontaktus vēlamajā pozīcijā, kontaktu kustības ātrums tiek ņemts par mazu: (5-7) 10-3 m/s, un motors ir jāaptur. Plakanajam kontrollerim var būt arī manuāla piedziņa.
att. 3. Plakans kontrolieris.
Dažādu veidu kontrolieru priekšrocības un trūkumi
Bungu kontrolieri
Kontaktu zemās nodilumizturības dēļ pieļaujamais regulatora palaišanas skaits stundā pārsniedz 240.Šajā gadījumā palaišanas motora jauda ir jāsamazina līdz 60% no nominālās, tāpēc tiek izmantoti tādi regulatori ar retu palaišanu.
Kameru kontrolieri
Kontrolieris izmanto kustīgu līnijas kontaktu. Sakarā ar kontaktu ripošanu, loka, kas aizdegas, atverot, neietekmē kontakta virsmu, kas ir iesaistīta strāvas vadīšanā pilnībā ieslēgtā stāvoklī.
Zems kontaktu nodilums ļauj palielināt iedarbināšanas reižu skaitu stundā līdz 600 ar darba ciklu 60%.
Regulatora konstrukcijai ir šāda iezīme: tas ir izslēgts izciļņa izliekuma dēļ un ieslēgts atsperes spēka dēļ. Pateicoties tam, kontaktus var atdalīt pat tad, ja tie ir metināti.
Šīs sistēmas trūkums ir lielais moments uz vārpstas, ko rada aizvēršanas atsperes ar ievērojamu skaitu kontaktu elementu. Ir iespējami arī citi kontaktpiedziņas modeļi. Vienā no tiem kontakti aizveras izciļņa iedarbībā un atveras atsperes iedarbībā, otrā gan iekļaušanu, gan atvienošanu veic izciļņa. Tomēr tos izmanto reti.
Plakanie kontrolieri
Plaknes kontrolleri tiek plaši izmantoti, lai modulētu lielu ģeneratoru ierosmes lauku un palaistu un kontrolētu lielu motoru ātrumu. Tā kā ir nepieciešams liels skaits posmu, izciļņu kontrolleru izmantošana šeit ir nepraktiska, jo liels skaits posmu izraisa strauju aparāta izmēru palielināšanos.
Atverot starp kustīgo un fiksēto kontaktu, parādās spriegums, kas vienāds ar sprieguma kritumu pa soļiem.Lai novērstu loka veidošanos, pieļaujamais sprieguma kritums pa soļiem tiek ņemts no 10 V (pie 200 A strāvas) līdz 20 V (pie 100 A strāvas). Pieļaujamo apgriezienu skaitu stundā nosaka kontaktu nodilums un parasti nepārsniedz 10-12. Ja pakāpienu spriegums ir 40-50 V, tad tiek izmantots īpašs kontaktors, kas birstes kustības laikā pārvar blakus esošos kontaktus.
Gadījumā, ja ir nepieciešams ieslēgt ķēdi ar strāvu 100 A un vairāk ar pārslēgšanas frekvenci 600 un vairāk stundā, tiek izmantota sistēma, kas sastāv no kontaktora un kontrollera.
Jaudas regulatoru izmantošana elektriskā celtņa piedziņā
Celtņa mehānismu elektromotoru vadīšanai tiek izmantoti sekojošu sēriju kontrolleri: maiņstrāvas KKT-60A un konsoles kontrolleri DVP15 un UP35 / I. Šīs sērijas kontrolleri tiek ražoti aizsargātos korpusos ar vākiem un aizsardzības pakāpi no ārējās vides 1P44 .
Jaudas regulatoru mehāniskā izturība ir (3,2 -5) x 10 miljoni VO ciklu. Pārslēgšanas izturība ir atkarīga no pārslēgtās strāvas stipruma. Pie nominālās strāvas tas ir aptuveni 0,5 x 10 miljoni VO ciklu, un ar strāvu 50% no nominālās jūs varat iegūt nodilumizturību 1 x 10 miljonus VO ciklu.
Kontrolieriem KKT-60A pie 40% noslodzes cikla nominālā strāva ir 63 A, taču to pārslēgšanas jauda ir ļoti zema, kas ierobežo šo kontrolieru lietošanu sarežģītos komutācijas apstākļos.Maiņstrāvas kontrolleru nominālais spriegums ir 38G V , frekvence ir 50 Hz.