Что такое и как работает командоаппарат КАГВ?

Что такое и как работает командоаппарат КАГВ?

Командоаппараты выполняются как контактными, так и бесконтактными. Контактные командоаппараты можно разделить на следующие основные груп­пы:

  1. кнопки управления;
  2. универсальные переключатель и пакетные ключи;
  3. командоконтроллеры;
  4. путевые и конечные выключатели и пе­реключатели.

Командоаппараты могут приводиться в действие, ручным или ножным приводом (кнопки управления, универсальные переключатели и пакетные клю­чи, командоконтроллеры), двигательным приводом (командоконтроллеры), рабочей машиной (путевые и конечные выключатели и переключатели). Они могут выполняться с фиксированным положением, когда после снятия воз­действия коммутационное положение аппарата остается неизменным,- и с само­возвратом, когда после прекращения воздействия его контакты возвращаются в исходное (нулевое) положение.

Кнопки управления (рис. 2.14) применяются главным образом для дистанционного управления электромагнитными аппаратами постоянного и переменного тока напряжением до 500 В.

Рис.2.14. Кнопки управления

Несколько кнопок (рис. 2.15), установленных на общей панели или вмонтированных в общем кожухе, образуют кнопочный пост.

Рис.2.15. Кнопочные посты управления

Универсальные переключатели (рис. 2.16) предназначены для ручного пе­реключения цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500 В. Они применяются для редких переключений цепей управления, как пере­ключатели для вольтметров и амперметров и как коммутаторы для управ­ления серводвигателями и различными электроустановками с неавтоматическим замыканием и размыканием тока, а также для переключения полюсов многоскоростных асинхронных двигателей малой мощности.

Рис.2.16. Универсальные переключатели

Командоконтроллеры применяются для производства переключений в цепях управления сложных схем автоматизированного электропривода при большой частоте переключений и когда требуется строгое чередование в последовательности действия отдельных механизмов. Они предназначены для работы в цепях до 440 В постоянного и 500 В переменного тока. Большей частью это аппараты ручного или ножного управления.

Командоконтроллеры могут иметь и двигательный электропривод, тогда их иногда называют программным реле. Командоконтроллер состоит из ряда контактных элементов и соответствующих конструктивных деталей, замыкающих или размыкающих контактные элементы в зависимости от угла поворота вала.

По конструктивному исполнению различают плоские, барабанные и кулачковые командоконтроллеры. Плоские командоконтроллеры имеют более простую конструкцию и меньшие размеры, но и меньшую разрывную способность контактов и допускают меньшую частоту переключений в час по сравнению с кулачковыми и барабанными.

Наибольшее применение находят нерегулируемые и регулируемые кулачковые командоконтроллеры. Допустимый длительный ток контактов командоконтроллеров составляет 10-15 А, ток включения 50 – 75 А, отключаемый постоянный ток при индуктивной нагрузке 0,5 – 2,5 А соответственно при напряжении 440-110 В, отключаемый переменный ток 10 А при напряжении до 500 В.

Рис.2.17. Кулачковый командоконтроллер.

Рис.2.18. Командоконтроллер в исполнении джойстика

Путевые и конечные выключатели осуществляют переключения в цепях управления в зависимости от пути, проходимого управляемым механизмом (путевые выключатели), или от положения управляемого или защищаемого механизма (конечные выключатели). Конечные выключатели, например, при­меняются для ограничения хода механизмов в подъемнотранспортных устрой­ствах, ограничения хода суппортов в металлорежущих станках и многих других механизмах, а также для запуска и остановки электродвигателей в зависимости от пути, проходимого обрабатываемым изделием (например, пуск, остановка и реверс рольганга в зависимости от положения слитка).

Командоаппарат герконовый взрывозащищенный типа КАГВ

Взрывозащищенный герконовый командоаппарат типа КАГВ-2 (КАГВ-3) с дискретным выходным сигналом для буровых установок предназначен для дистанционного управления электроприводами основной и вспомогательной лебедок буровых установок, оборудованных регулируемым приводом.

Командоаппарат имеет уровень взрывозащиты “повышенная надежность против взрыва” по ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видом взрывозащиты “герметизация компаундом (m)” по ГОСТ Р 51330.17-99 и в соответствии с маркировкой взрывозащиты 2ЕхmIIТ5Х по ГОСТ Р 51330.0-99 может эксплуатироваться во взрывоопасных зонах согласно главе 7.3 “Электроустановки во взрывоопасных зонах” “Правил устройства электроустановок”, где возможно образование взрывоопасный смесей категории IIA, IIB и IIС групп Т1, Т2, Т3, Т4 и Т5 по ГОСТ Р 51330.19-99 и другим нормативно-техническим документам, определяющим применяемость электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Знак “Х” в маркировке взрывозащиты согласно ГОСТ Р 51330.0-99 указывает на специальные условия безопасного применения командоаппарата: кабель командоаппарата должен подключаться вне взрывоопасной зоны или к клеммной коробке с соответствующим исполнением по взрывозащите.

Рисунок 1 — Общий вид командоаппарата герконового типа КАГВ

Условия эксплуатации

Командоаппарат изготавливается в климатическом исполнении УХЛ категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69.
Степень защиты командоаппарата от внешнего воздействия окружающей среды — IP54 по ГОСТ 14254-96.
Аппарат предназначен для эксплуатации в следующих условиях:

  • температура окружающего воздуха от -40 до +40°С;
  • относительная влажность окружающей среды до 100% при температуре 25°С;
  • высота над уровнем моря до 1000 м;
  • вибрационные нагрузки в местах установки должны соответствовать группе механического исполнения М18 по ГОСТ 17516.1-90.
  • рабочее положение в пространстве — вертикальное. Крепление на стойке боковое.

Окружающая среда не должна содержать агрессивные газы и пары в концентрациях, разрушающих детали и составные части командоаппарата и изоляцию.

Электрическое сопротивление изоляции в нормальных климатических условиях должно быть не менее 10 МОм.

Номинальный режим работы командоаппарата — продолжительный.

Командоаппарат имеет кабель длиной 12 м для подсоединения к клеммной коробке на буровой установке.

Средний срок службы командоаппарата не менее 10 лет.

Габаритные и присоединительные размеры приведены на рисунке 2.

Рисунок 2 — Габаритные и присоединительные размеры КАГВ

Устройство и работа

Конструктивно командоаппарат представляет собой электротехническое изделие, состоящее из плоского стального диска, заключенного между двумя панелями механически стянутыми между собой четырьмя специальными винтами, корпуса, фиксатора положений рычага управления и кабеля.

Диск жестко закреплен на валу привода командоаппарата.

Вал вращается в подшипниках скольжения (латунных втулках), установленных в панелях. С внешней стороны панели на выходном конце вала закреплен рычаг управления с рукояткой шаровидной формы.

Рычаг командоаппарата имеет нулевое положение, из которого он перемещается в обе стороны: вправо (по часовой стрелке) — “Подъем”, влево (против часовой стрелки) — “Спуск”.

Угол поворота рычага управления от нулевого положения для первого и второго исполнения командоаппарата составляет ±45° + 3° с промежуточными положениями через 15°, т.е. три положения на “Подъем” и три положения на “Спуск”; для третьего исполнения — соответственно ±52,5° + 3° с промежуточными положениями через 7,5°, по семь положений на “Подъем” и на “Спуск”.

При этом диаграммы переключения контактов командоаппарата соответствуют ниже приведенным:

– для исполнения КАГВ-1 (44.67173-1ТТ)

– для исполнения КАГВ-2 (44.67173-2ТТ)

– для исполнения КАГВ-3 (44.67173-3ТТ)

На верхней поверхности корпуса командоаппарата установлена табличка-шкала с цифрами, указывающими положение рычага при работе (три — для исполнений командоаппарата КАГВ-1 и КАГВ-2 и семь — для исполнения КАГВ-3) и надписи направления движения “Подъем” и “Спуск”.

На наружной поверхности диска имеются пазы, в которые входит шарик фиксатора. Количество пазов и их расположение соответствует положению рычага управления командоаппарата в соответствии с вышеприведенными рисунками.

Усилие необходимое для смещения рычага командоаппарата из нулевого положения составляет не менее 6,5 кг (64 Н), из крайних и любого промежуточного положения не менее 2,5 кг (25 Н).

В одной панели в пазах установлены вакуумные магнитоуправляемые герметизированные контакты (герконы) с проводниками, а в другой — постоянные магниты. Герконы представляют собой два одинаковых плоских электрода (контакта), впаянных в противоположные торцы стеклянной колбы, из которой удален воздух.

В командоаппарате применены герконы с замыкающими контактами.

Магниты и герконы установлены друг против друга и разделены диском с прорезями. Прорези расположены в определенном порядке, обеспечивающем получение диаграммы переключения контактов герконов в соответствии с п.1.3.3. Срабатывание контактов происходит, когда между магнитом и герконом устанавливается прорезь в диске, тогда под воздействием магнитного потока концы электродов геркона намагничиваются разноименно и притягиваются.

На лицевой поверхности корпуса установлены таблички: маркировка взрывозащиты, диаграмма переключения контактов командоаппарата и паспортные данные. На боковой стенке корпуса установлен зажим заземления для присоединения командоаппарата к общей сети заземления.

Командоаппарат имеет защитную дугу над корпусом на весь ход рукоятки рычага управления для предотвращения от случайного сдвига рычага. Дуга является съемной и крепится четырьмя винтами к боковым стенкам корпуса командоаппарата.

Командоаппарат подключается кабелем к клеммной коробке, установленной на буровой установке. Кабель подводится к командоаппарату снизу и крепится к панели. К жилам кабеля пайкой присоединены проводники от герконов. Одна жила используется для внутреннего заземления и подсоединяется к проводнику, который винтом закреплен на панели. Каждая жила кабеля промаркирована согласно диаграмме переключения контактов командоаппарата.

Для обеспечения взрывозащищенности командоаппарата (взрывозащита вида “герметизация компаундом (m)”) герконы с проводниками, подсоединенными к жилам кабеля, и кабель в месте подсоединения залиты эпоксидным компаундом.

Маркировка и упаковка

Маркировка командоаппарата соответствует требованиям ГОСТ 18620-86, ГОСТ 12.2.020-76 и рабочих чертежей.

Командоаппарат имеет табличку паспортных данных, выполненную фотохимическим способом. Ударным способом наносятся заводской номер и дата изготовления.

Каждая жила в кабеле командоаппарата промаркирована согласно диаграмме переключения контактов командоаппарата п.1.3.3.

На корпусе командоаппарата имеются таблички: с маркировкой взрывозащиты 2ЕхmIIТ5Х по ГОСТ Р 51330.0-99, диаграммой переключения контактов и направлением движения рычага управления и его положениями.

Таблички выполнены фотохимическим способом методом глубокого травления.

Командоаппарат имеет упаковку по ГОСТ 23216-78, предохраняющую его от попадания влаги и механических повреждений.

На транспортной таре предусмотрены манипуляционные знаки “Верх”, “Хрупкое. Осторожно”, “Беречь от влаги” по ГОСТ 14192-96.

Пример записи условного обозначения командоаппарата по техническим требованиям 44.67173-2ТТ и 44.67173-3ТТ соответственно при их заказе и в документации другого изделия:
“Командоаппарат КАГВ-2 УХЛ2 ТУ У 31.2-13505026-004:2005”
“Командоаппарат КАГВ-3 УХЛ2 ТУ У 31.2-13505026-004:2005”

Командоаппараты и программируемые устройства циклового управления

Цикличность производственных процессов многих механизмов привела к появлению особого класса аппаратов управления, которые обеспечивают выполнение программы работы исполнительных устройств в заданной последовательности. Такие устройства называют командоаппаратами, или командоконтроллерами.

Командоаппарат представляет собой механическое устройство, периодически воздействующее на электрические чувствительные элементы, которые вырабатывают управляющие сигналы. Основной деталью такого устройства является вал или барабан, который получает движение от механизма станка или электродвигателя. В первом случае осуществляется управление в функции перемещения органов станка, а во втором — в функции времени.

Примером может служить регулируемый кулачковый командоаппарат серии КА21 , принципиальная схема которого показана на рис. 1. В качестве коммутационных элементов в командоаппарате используют микровыключатели 5, закрепленные на изоляционной стойке 2 двумя винтами: 3 и 6. Винт 3 является регулировочным с его помощью можно изменять положение микровыключателя относительно толкателя с роликом 4.

Читайте также:  Экспокамеры для изготовления клише — что это, виды и описание

Рис. 1. Регулируемый командоаппарат серии КА21.

Рис. 2. Кулачковый командоаппарат серии КА4000.

Распределительным элементом командоаппарата служит вал 7 с кулачками 1, представляющими собой диски с двумя подвижными секторами. Меняя взаимное положение секторов и поворачивая кулачок относительно вала, можно изменять длительность включенного положения микровыключателя и момент срабатывания.

Командоаппарат размещают в герметизированном корпусе и в некоторых случаях снабжают редуктором, изменяющим длительность цикла управления. На валу командоаппарата устанавливают от 3 до 12 кулачков и соответствующее количество микровыключателей.

Командоаппараты серии КЛ21 рассчитаны на коммутацию цепей переменного тока 380 В, 4 А и постоянного тока 220 В, 2,5 А. Коммутационная износостойкость составляет 1,6 млн. циклов, механическая износостойкость достигает 10 млн. циклов.

Для программной коммутации цепей большой мощности используют командоаппараты серии КА4000 с моментным отключением контактов , конструкция которого показана на рис. 2. Вал 1 командоаппарата имеет квадратное сечение, что позволяет закреплять управляющие шайбы 2, состоящие из двух половин. Шайбы снабжены отверстиями для закрепления кулачков 3 и 14, которые устанавливаются по обе стороны шайбы. Корпус кулачка имеет удлиненный паз, что позволяет сдвигать его относительно крепежного отверстия. Вал с шайбами и кулачками образует распределительный барабан, определяющий программу работы командоаппарата.

Контактная система командоаппарата мостикового типа состоит из неподвижных контактов 5, установленных на изоляционной рейке 4, и подвижной контакт-детали 6, соединенной с рычагом 7. При вращении барабана включающий кулачок 14 набегает на контактный ролик 11 и поворачивает рычаг 7, замыкая контактную систему и сжимая возвратную пружину 10. Одновременно с этим защелка 13 отключающего рычага 9 под действием пружины 12 заходит за выступ рычага 7, фиксируя контактную систему в замкнутом положении, после того как кулачок 14 повернется и прекратит контактировать с роликом 11.

Отключение контактной системы осуществляется вторым кулачком 3, который набегает на ролик 8, поворачивает отключающий рычаг 9 и освобождает рычаг 7, который под действием возвратной пружины 10 мгновенно размыкает контакты командоаппарата. Эта позволяет коммутировать силовые токовые цепи при медленном вращении барабана.

При более сложных циклах работы на одной шайбе можно устанавливать до трех включающих и трех отключающих кулачков. Командоаппараты этой серии имеют встроенный цилиндрический или червячный редуктор с передаточным числом от 1:1 до 1:36; иногда их снабжают электроприводом. Число коммутируемых цепей от 2 до 6. При большем числе цепей в командоаппарате устанавливают два барабана. Максимальная частота вращения барабана до 60 об/мин. Электрическая износостойкость командоаппарата 0,2 млн, циклов, механическая износостойкость 0,25 млн. циклов.

В качестве командоаппарата часто используют шаговый искатель , устройство которого показано на рис. 3. Контактная система шагового искателя представляет собой набор неподвижных контактов (ламелей) 1, расположенных по окружности. По ламелям скользит подвижная щетка 2, которая закреплена на оси 3. Щетка подключается к внешней цепи с помощью подвижного токоподвода 10. Шаговое перемещение щетки осуществляется храповым механизмом, состоящим из храпового колеса 5, рабочей собачки 6 и фиксирующей собачки 9. Храповой механизм имеет электромагнитный привод 7. При подаче управляющего импульса в обмотку электромагнита якорь притягивается к сердечнику и поворачивает храповое колесо на один зуб. В результате щетка переходит с одной ламели на другую и производит переключение во внешней цепи.

Шаговый искатель имеет несколько рядов ламелей и щеток, укрепленных на одной оси. Это позволяет увеличить число коммутируемых цепей.

Рис. 3. Устройство шагового искателя.

Подвижные элементы шагового искателя могут перемещаться только в одном направлении. Поэтому возврат щетки в начальное положение возможен только после того, как она сделает полный оборот. Если число тактов в цикле работы командоаппарата меньше числа ламелей, то возможно ускоренное перемещение щетки в начальное положение. Для этого используют специальный ряд ламелей 4, в котором все ламели, кроме нулевой, электрически соединены между собой. Цепь возврата показана на рис. 3 штриховой линией. Она образуется ламелямп 4, катушкой электромагнита и его вспомогательными размыкающими контактами 8.

При каждом срабатывании электромагнита контакты 8 размыкаются и цепь возврата рвется. Контакты 8 опять замыкаются, и т. д. В результате собачка 6 получает импульсное движение с частотой, определяемой собственной частотой электромеханической системы, и щетка быстро перемещается по ламелям 4. Когда щетка дойдет до нулевой ламели, цепь возврата размыкается и движение щетки прекращается. Контакты шаговых искателей рассчитаны на небольшие токи (до 0,2 А). Для коммутации силовых цепей применяют шаговые искатели с тиристорными ключами.

Бесконтактные командоаппараты сконструированы на том же принципе, что и контактные. Командоаппарат имеет центральный вал с дисками, на которых укреплены управляющие элементы (кулачки, экраны, оптические заслонки и т. п.). По периферии дисков на неподвижном корпусе устанавливают чувствительные элементы командоаппарата. В качестве последних используют индуктивные, фотоэлектрические, емкостные и другие преобразователи. Так, например, на базе контактного командоаппарата КА21 (см. рис. 1) выпускается бесконтактный командоаппарат типа КА51.

Бесконтактная коммутация осуществляется генераторными путевыми выключателями, сходными по конструкции с выключателями типа БВК, которые устанавливают вместо микропереключателей 5. Управление этими выключателями производится алюминиевыми секторами, закрепленными на валу 7 вместо кулачков 1.

Рис. 4. Схема бесконтактного командоаппарата на базе сельсина

На рис. 4, а приведена схема бесконтактного командоаппарата, выполненного на базе сельсина. Обмотку статора сельсина Wc включают в сеть. Напряжение, возникающее на обмотках ротора, выпрямляется диодами V1 и V2, сглаживается конденсаторами С1 и С2 и через резисторы R1 и R2 подается на нагрузку. Поворот ротора сельсина изменяет ЭДС в его обмотках, что приводит к изменению выпрямленного напряжения. При повороте ротора в противоположном направлении выпрямленное напряжение меняет знак.

Такие командоаппараты применяют в системах автоматизированного электропривода, где необходимо подать три команды: пуск в прямом и обратном направлении и остановка. Для более четкой фиксации электропривода при остановке создают зону нечувствительности командоаппарата. Для этого используют нелинейность вольт-амперной характеристики диодов V3 и V4, которая возникает при малых токах. График изменения выходного напряжения командоаппарата в функции угла поворота ротора а приведен на рис. 4, б.

Назначение и устройство командоаппаратов

Устройство для переключения в цепях управления силовых электрических аппаратов (контакторов) называют команодаппаратом. Иногда они могут применяться для включения электромагнитов, непосредственного пуска электродвигателей малой мощности и другого электрооборудования. Командоаппараты могут приводиться в действие управляемым механизмом (например, путевой выключатель) или вручную (ключи управления, кнопки, командоконтроллеры).

Кнопки управления

Одним из простейших командоаппаратов является кнопка управления. Кнопка используется в различных схемах остановки, пуска и реверса электродвигателей путем замыкания/размыкания цепей электромагнитных контакторов, коммутирующих главную цепь.

Кнопочный элемент является основной частью кнопки. Его разрез показан на рисунке ниже:

Чтобы повысить надежность контакты выполняют из серебра. В случае переменного тока дуга хорошо гаснет при 3 А и напряжении до 500 В благодаря наличию двух разрывов. На постоянном токе дела обстоят несколько хуже. Дуга гаснет при напряжении до 440 В, а ток при этом нем должен превышать 0,15 А. Так как кнопка включает электромагниты переменного тока, контакты в замкнутом положении должны надежно пропускать пусковой ток обмотки контактора, который может достигать 60 А. Также стоит отметить, что проектировать схемы управления желательно так, чтобы отключение цепи производилось не кнопкой, а более мощным аппаратом, включенным последовательно с кнопкой. В случае, когда необходимо производить переключение нескольких цепей управления с большой частотой включений в час по определенной программе, применяют командоконтроллеры.

Командоконтроллеры

В свое время широкое распространение получили кулачковые нерегулируемые командоконтроллеры.

На рисунке ниже показан командоконтроллер постоянного тока:

Принцип его работы аналогичен принципу работы силового кулачкового контроллера. Мостиковый контакт 1 при отключении создает два разрыва – это облегчает гашение дуги. Большое расстояние контактов кулачкового привода от центра О до рычага 2 благодаря большому раствору контактов позволяют увеличить ток отключения почти в 4 раза по сравнению с кнопочным элементом. С помощью рычажного фиксатора 4 фиксируется положение вала.

От профиля кулачка 3 будут зависеть моменты включения и отключения контактов. При вращении вала командоконтроллера происходит управление соответствующими контакторами которые, в свою очередь, управляют коммутационными процессами в силовой цепи электродвигателя.

При необходимости более точной регулировки момента срабатывания применяются регулируемые кулачковые командоконтроллеры. Принцип работы и устройство такого контроллера показан на рисунке ниже:

На стальном валу 1 закрепляется диск 3, изготовленный из изолирующего материала. По окружности диска имеются отверстия, с помощью которых крепятся кулачки 2 и 7. Когда кулачок 7 набегает на ролик 9, контактный рычаг 8 повернется против часовой стрелки и неподвижные контакты 4 и 5 замкнуться мостом 6. Во включенном положении контактный рычаг удерживается защелкой 12, которая, в свою очередь, удерживается пружиной 13 в пазу хвоста рычага 8 (рисунок выше б)).

Одновременно сжимается возвратная пружина 10. При последующем вращении диска кулачок 2 набегает на ролик 11 защелки 12 и выбивает последнюю. Размыкание контактов происходит под действием пружины 10 (рисунок выше г)).

Огромным плюсом такой механической конструкции является независимость скорости вращения вала и скорости размыкания контактов. Это дает возможность использовать командоконтроллер в качестве путевого выключателя при малой скорости вращения вала.

С большой точностью и в широких пределах можно регулировать момент размыкания и замыкания контактов. Установка кулачка в различные положения на диске (точность установки 18 0 ) называется грубой регулировкой. Для более точной регулировки используют овальное отверстие для крепления, которое позволяет смещать кулачок на 10 0 30 / относительно центра отверстия для крепления кулачка в обе стороны. Точность работы аппарата ±25 / .

До трех включающих и выключающих кулачков позволяет установить регулируемый командоконтроллер. Число контролируемых цепей может варьироваться от 4 до 12. Возможность управления большим количеством цепей делает этот аппарат пригодным для использования в сложных системах автоматического управления электроприводами.

Специальный серводвигатель используется в качестве приводного для командоконтроллера, что позволяет осуществлять дистанционное управление данным командоаппаратом.

Читайте также:  Как пользоваться лазерным нивелиром?

Конечные, путевые выключатели и микровыключатели

Назначение путевого выключателя заключается в замыкании / размыкании контактов слаботочной цепи в зависимости от положения рабочего органа аппарата или управляемой машины. Конечный выключатель это частный случай путевого выключателя, так как он служит для коммутации электрических цепей в крайних положениях органа рабочей машины.

В зависимости от способа привода контактов путевые выключатели подразделяют на шпиндельные, кнопочные и рычажные.

Контролируемый орган воздействует на шток кнопочного элемента в путевом кнопочном выключателе. Особенностью данного типа путевого выключателя является то, что замыкание и размыкание контактов происходит со скоростью, равной скорости движения контролируемого органа. При небольших значениях тока гашение дуги происходит за счет механического растяжения контактов, а при малом их растворе может и вовсе не погаснуть. Именно поэтому при скорости движения штока меньше 0,4 м/с обязательно применяются выключатели с быстродействующими контактами, которые обеспечивают минимально необходимую скорость размыкания в независимости от скорости рабочего органа.

При необходимости остановить машину или сделать переключение с высокой точностью (0,3 – 0,7) · 10 -3 м применяют микропереключатели. Схематический разрез такого аппарата показан на рисунке ниже а). Переключатель имеет один размыкающий и один замыкающий контакт с общей точкой.

Неподвижные контакты 1 и 2 крепятся в пластмассовом корпусе 7. На конце специальной пружины крепится подвижной контакт 3. Пружина состоит из двух частей – плоской 4 и фигурной 5. Пружина создает давление на верхний контакт 2 в указанном положении. При нажатии на головку пружина деформируется и происходит переброс контакта в крайнее нижнее положение. Переход контакта с верхнего в нижнее положение происходит довольно быстро (0,01 – 0,02 с), что обеспечивает надежное отключение цепи. Ход головки составляет десятые доли миллиметра. Микровыключатели серии ВКМ-В3Г могут отключать ток в 2,5 А при 380 В переменного напряжения, и при 220 В постоянного напряжения.

Рычажные переключатели применяются при больших токах или больших ходах.

Принцип действия одного из таких переключателей показан на рисунке выше б). На ролик 1 воздействует контролируемый рабочий орган. Ролик крепится на конце рычага 2. На другом конце рычага расположен подпружиненный ролик 12, который способен перемещаться вдоль оси рычага. Контакты 7 и 8 замкнуты в указанном на рисунке положении. Положение механизма надежно фиксируется защелкой 6. Рычаг 2 поворачивается при воздействии на рычаг 1 против часовой стрелки. Тарелку 11 поворачивает ролик 12 и связанные с ней контакты 8 и 9. При этом контакты 9 и 10 замыкаются, а 7 и 8 размыкаются.

Контакты замыкаются и размыкаются с большой скоростью, которая не зависит от скорости движения ролика 1. Это дает возможность при напряжении 220 В постоянного тока отключать токи до 6 А. После прекращения воздействия на ролик 1 пружиной 5 производится возврат выключателя в исходное положение.

В случае необходимости переключения большого количества цепей с большой точностью в качестве путевого выключателя может применяться регулируемый командоконтроллер. Его вал связан с управляющим валом либо непосредственно, либо через редуктор, согласующий скорости вращения кулачковой шайбы и управляющего вала.

Универсальные переключатели (УП)

Для схем управления электроприводом широко применяются универсальные переключатели (УП). Устройство секции такого переключателя показано на рисунке ниже:

У каждой секции есть два разрыва 1 и 2. Секция также дает возможность использовать и один разрыв. Тогда цепь подключается к подвижному контакту 3 и выводу подвижного контакта 4. Кулачок 6 поворачивается при вращении вала 5. Кулачок воздействует на контактный рычаг 7 подвижного контакта 8. В этот момент и происходит замыкание контактов.

В зависимости от напряжения источника и отключаемого тока используется один или два разрыва. В тяжелых случаях контакты двух соседних секций могут соединяться последовательно. При этом получается четыре разрыва, включенных последовательно.

Номинальный ток переключателя 20 А. Количество контролируемых цепей (секций) от 2 до 16.

Поскольку универсальные переключатели обладают хорошей отключающей способностью и большим количеством управляемых цепей они широко применялись для пуска и реверса электродвигателей мощностью до 5 кВт при напряжении питания до 500 В. Данные переключатели удобно применять для изменения направления вращения и скорости вращения асинхронных электрических машин.

При включении автоматов, имеющих электромагнитный привод, а также при включении высоковольтных выключателей, необходимо провести целый ряд коммутационных мероприятий, при которых сначала происходит подготовка схемы к включению (включаются лампы сигнализации, подаются звуковые сигналы и так далее), а уже затем происходит непосредственное включение или отключение аппарата. В таких случаях используют ключи управления. Контактная система данных ключей аналогична контактам пакетного выключателя.

В отличии от обычного переключателя, вал управления универсального переключателя имеет как фиксированные положения, так и не фиксированные, из которых он автоматически возвращается после того, как на него перестал действовать оператор. У переключателя есть два фиксированных положения рукоятки управления – вертикальное и горизонтальное и два нефиксированных (45 0 от горизонтального против часовой стрелки и 45 0 от вертикального по часовой стрелке).

Давайте рассмотрим диаграмму показанную на рисунке выше. В положении «О» (отключено) ручка стоит горизонтально. Цепи 1, 4, 5, 8, 14 замкнуты. Для включения ручка переводится в положение «предварительно-включить» (В1). Цепи 2, 3 и 7, 9 при этом замыкаются. Чтобы включить аппарат рукоятку поворачивают еще на 45 0 по часовой стрелке (положение В2). При этом замкнуться цепи 2, 6, 9, 11, 13. После включения аппарата и отпуска рукоятки оператором она автоматически возвращается в вертикальное положение – положение «включено» (цепи 2, 3, 7, 9, 13 замыкаются). В случае отключения рукоятка поворачивается сначала в горизонтальное положение (О1 – «предварительно отключить»), затем рукоятка поворачивается еще на 45 0 против часовой стрелки, после чего устанавливается в положение О.

Командоаппараты стиральных машин – программаторы

Электромеханические программаторы, которые до сих пор применялись и применяются во множестве моделей СМА, представляют собой весьма сложный функциональный узел. Эта отработанная годами конструкция еще долго «не сойдет со сцены», поэтому мы рассмотрим, как устроены подобные командоаппараты распространенных типов.

Во множестве моделей СМА электромеханический программатор — это «мозг машины». Подобные программаторы применяются также и в блоках с микроконтроллерами.

Для начала напомним, что собой представляет электромеханический программатор и как он действует. Итак, на рис. 1 представлен схематически электромеханический программатор.

Рис. 1. Устройство электромеханического программатора

Он состоит из набора программных дисков с выступами и углублениями. Выступы и углубления называются кулачками. Весь набор дисков с кулачками приводит во вращение синхромотор с редуктором, понижающим обороты синхромотора (timermotor).

Внешний вид и устройство синхромоторов показаны на рис. 2. Представлено два типа.

Рис. 2. Типы синхромоторов

Синхромотор состоит из корпуса, в котором находится рабочая обмотка, полюсные наконечники и кольцевой магнитный ротор. Чтобы этот ротор вращался в строго определенном направлении, применяют специальную фигурную вставку. Ее хорошо видно на рис. 2.

Благодаря этой вставке магнитный ротор может вращаться только в одном направлении. Таким образом, в зависимости от конфигурации вставки, ротор синхромотора может вращаться либо по часовой стрелке, либо против.

На рис. 3 показан еще один тип синхромотора в разобранном виде.

Рис. 3. Устройство синхромотора

Он также состоит из корпуса с полюсными наконечниками, магнитного ротора и катушки с обмоткой. Обмотка на каркасе изолирована липкой лентой, т. е. выполнена открытым способом в отличие от предыдущих типов синхромоторов, в которых обмотка залита компаундом прямо в корпусе.

Направление вращения ротора обеспечивают три шестеренки под верхней крышкой. Частота вращения роторов у синхромоторов 500 об./мин., сопротивление рабочей обмотки 9—10 кОм. Все обмотки рассчитаны на подключение к напряжению 220 В (в российском стандарте).

Итак, синхромотор приводит во вращение шестерни понижающего обороты редуктора и набор программных дисков (программный барабан) с кулачками. Диски с кулачками делятся на две основные группы: это «быстрые» и «медленные» кулачки. Каждый из программных дисков взаимодействует с рычагами-толкателями, которые, собственно, и переключают исполнительные контакты.

На рис. 4 показан процесс переключения: в каждой из контактных групп есть подвижный (переключаемый) контакт, который может занимать три фиксированных положения.

Рис. 4. Процесс переключения контактов

В некоторых программаторах имеются дополнительные контакты, служащие для подачи напряжения питания на электросхему СМА в течение цикла стирки. Эти контакты замыкаются между собой только при выдвижении ручек программатора «на себя», например, как на рис. 5, то есть при включении программы стирки.

Рис. 5. Устройство программатора со встроенным выключателем

Функции переключения у кулачков разные: «быстрые» кулачки служат для переключения направления вращения (реверса) ведущего мотора и приводятся во вращение синхромотором. «Медленные» кулачки обеспечивают переключение режимов стирки, и вместе с ними вращается и ручка программатора с обозначениями.

Особо отметим — есть модели программаторов, в которых на период нагрева воды в баке привод «медленных» кулачков механически отключается от редуктора синхоромотора. Отключение производится с помощью электромагнита, расположенного на торцевой части корпуса программатора (рис. 6).

Рис. 6 Программаторы с электромагнитом «термостоп»

Этот электромагнит, как и функция, которую он осуществляет, называется «термостоп». В СМА с микроконтроллерными блоками подобное отключение производится с помощью маломощного симистора, который по команде с микроконтроллера прекращает подачу напряжения питания на синхромотор, а функцию «быстрых» кулачков осуществляют реле.

Контакты этих реле переключают направление вращения ведущего мотора. В более простых моделях СМА функцию «термостоп» осуществляет термостат для установки температуры. Напряжение питания синхромотора программатора подключается контактами этого термостата после некоторого подогрева воды (обычно до 30 °С).

Итак, мы познакомились с общим устройством программаторов, а теперь перейдем к рассмотрению конкретных конструкций.

К сожалению, невозможно в рамках одной статьи описать все командоаппараты, поэтому, опять же, мы изучим их внутреннее устройство на примере самых распространенных. Но сначала сделаем одну оговорку. Как известно, практически вся бытовая техника рассчитана на ремонт методом замены блоков, и крупные сервис-центры не приветствуют «умельцев».

Однако в нашем случае речь пойдет о безвыходных ситуациях, когда новый программатор (или модуль блока управления с программатором) достать невозможно либо его доставку придется ожидать несколько месяцев. Так что, зная устройство контактной системы программаторов, подавляющее большинство из них вполне можно быстро отремонтировать. Это будет оправдано и к тому же выгодно: как правило, дефект заключается лишь в подгорании пары-другой контактов.

Читайте также:  Способы повышения эффективности работы склада

Хоть программаторы и считаются неразборными узлами, при определенных навыках их вполне можно разобрать и восстановить. Основные дефекты, как уже упоминалось, возникают в контактных системах программаторов от попадания воды или моющего раствора или от замыканий во внешних цепях — в этом случае контакты подгорают. Также довольно часто наблюдалось подгорание контактов, коммутирующих мощную нагрузку: нагревательные элементы, обмотки ведущих моторов и от замыканий в перетершемся жгуте электропроводки.

Начнем экскурсию с рассмотрения самых простых типов программаторов.

Это программаторы с одной или двумя съемными боковыми крышками. Крышки из гетинакса легко вынимаются из пазов в корпусе. На рис. 7 представлены два программатора со снятыми боковыми крышками (кстати, эти крышки защищают только от пыли).

а)

б)

Рис. 7. Программаторы со съемными боковыми крышками

Как правило, особых хлопот такие типы программаторов не доставляют, т. к. легко и просто осмотреть всю контакную систему и почистить или, если нужно, подогнуть подозрительные контакты. В большинстве случаев такой ремонт можно провести, даже не отсоединяя разъемы жгута электропроводки СМА.

Возьмемся за следующий — это программатор рис. 11.8, у которого контактная система из отдельных плоских галет, а в самой нижней галете расположен редуктор.

Рис. 8 Программатор с плоскими галетами

Снизу галеты — синхромотор. Все галеты стянуты в единый блок двумя винтами. Чтобы без усилий разобрать, а затем собрать такой программатор, желательно изготовить из любой толстостенной трубки стопорное устройство (или из куска пластмассы).

Перед разборкой этот стопор надевается на ось программного барабана до упора в верхнюю галету и сбоку завинчивается контрящий винт. Это нужно, чтобы после отвинчивания стягивающих винтов детали программатора не разлетелись по помещению.

И еще: перед разборкой любого программатора программный барабан устанавливают в нулевое (начальное) положение — программа стирки выключена.

После того как зафиксирована стопорная втулка, отвинчивают стягивающие винты и одновременно придерживают нижнюю галету с синхромотором и редуктором.

Итак, программатор разобран, это видно на рис. 9.

Рис. 9. Галеты программатора

Все контакты как на ладони. При обугливании контактов практически всегда копоть оседает и на пластиковой основе, поэтому подгоревшие контакты легко обнаружить визуально и почистить.

При последующей сборке галет надо обратить внимание на храповую шестерню, которая передает вращение от редуктора на программный барабан. Эта шестерня подпружинена и при сборке должна попасть посадочными отверстиями (их три) на соответствующие штыри на шестерне редуктора.

Рассмотрим более сложный программатор.

Сложность в том, что к выводам контактов припаяна печатная плата. Галеты с контактами также стянуты винтом с гайкой по центру. Программатор показан на рис. 10.

Рис. 10. Программатор с печатной платой — тип 1

При разборке подобного прибора одной отверткой не обойтись никак. Обязательно нужен паяльник мощностью не менее 65 Вт и расплющенным острозаточенным жалом. Ширина расплющенного и заточенного конца жала должна соответствовать ширине контактных выводов.

Удаление припоя с контактных площадок печатной платы проводится по известной методике с помощью специальной оплетки из медной проволоки (продается в магазинах и на радиорынках). Торец облуженного жала через оплетку (отрезок) прижимают к месту пайки, и расплавленный припой моментально впитывается в оплетку. Таким образом освобождают все контакты. Делать это надо по возможности быстро, т. к. основа, в которой «сидят» контакты, сделана из пластика.

Если под руками нет специальной оплетки, ее можно сделать самому из оплетки экранирующего провода. Снимают с провода «чулок» и пропитывают его флюсом, лучше всего ЛТИ-120, но можно и канифольным. Затем «чулок» подсушивают. Этот способ широко известен всем радиолюбителям.

Вот, наконец, программатор разобран, снят весь контактный блок и отпаяна плата. Теперь можно отвинтить винт, скрепляющий галеты, и отыскать секцию с дефектными контактами. Подгоревшие контакты, как обычно, зачищаются полоской шлифовальной бумаги.

На рис. 11 показаны все этапы разборки программатора.

Рис. 11 Разборка программатора

Как видно из рис. 11,в, в галетах по три контактные группы.

В некоторых галетах есть дополнительные контакты, но они не используются. В начале разборки нужно сначала снять общую металлическую крышку (кожух), иначе невозможно будет освободить фиксаторы контактного блока. Эти фиксаторы сделаны в виде небольших выступов. Выступы защелкиваются в квадратных окошечках на торцевых (крайних) пластинах. После припайки печатной платы программатор снова пригоден к работе.

Следующим на рис. 12 представлен уже разобранный «родной брат» предыдущего программатора.

Рис. 12. Программатор с печатной платой — тип 2

Отличие только в конфигурации печатной платы и в том, что нет необходимости затачивать специально жало паяльника, так как основные соединительные контакты припаяны к печатной плате. Галеты также содержат по три контактные группы.

В заключение этого раздела рассмотрим еще две модели программаторов.

Поскольку мы основное внимание уделяем устройству контактных галет, то и программаторы (рис. 13 и рис. 14) показываем уже разобранными.

Рис. 13 Программаторы в разобранном виде.

Рис. 14 Программаторы в разобранном виде.

Разбираются они следующим образом. Сначала отпаивается печатная плата. У первого программатора — печатной платы нет, так как все его галеты имеют плоские выводы, предназначенные для разъемов.

На рис. 15, а приведен вид программаторов с лицевой стороны.

Рис. 15 Крепление контактных болтов

Стрелками указаны места сквозных стержней, скрепляющих галетные блоки. Чтобы вытащить эти стержни, нужно сначала снять синхромотор, выводы которого также могут быть припаяны к печатной плате. При нажатии на выступающие концы стержни подаются назад и легко вынимаются.

Поскольку у этих моделей программные барабаны состоят из двух частей, то перед разборкой желательно сделать метки фломастером на обоих частях барабана. Это можно сделать через технологические вырезы в кожухе программатора. Иначе после последующей сборки придется искать начальное положение барабанов с «медленными» кулачками и с «быстрыми», чтобы попасть в то положение, в котором барабаны находились до разборки. Итак, мы сняли галетные блоки.

На рис. 16 показано несколько галет с плоскими контактами, предназначенными под разъемы.

Рис. 16 Устройство контактной галеты под разъем

Если считать слева направо, то получится: первый контакт — переключаемый, в следующей группе контактов (правой) — то же самое, галетные блоки наших программаторов имеют более сложное устройство из-за наличия дополнительных кулачков (1) и возвратных пружинок (2), поэтому при разборке нужны максимальные осторожность и аккуратность.

На рис. 17 представлена одна галета с выводом под печатный монтаж. Как видим, ее устройство точно такое, как у предыдущей.

Рис. 17. Устройство контактной галеты под печатный монтаж

И в заключение этого раздела можно посоветовать не спешить с разборкой сложных программаторов. В секцию с подозрительными контактами можно впрыснуть с помощью шприца жидкость для очистки контактов (типа «контактол»). Если нагар не очень сильный, то проводимость контактов восстановится.

Также не следует спешить разбирать программатор, работающий в составе микроконтроллерного блока. Сначала нужно убедиться в работоспособности микроконтроллера. О том, как это сделать, рассказано в статье «Устранение неисправностей».

Статья по материалам издательства СОЛОН-ПРЕСС РЕМОНТ, вып.104.

Удачи в ремонте!

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2008

Командоаппарат КАГВ

Доставка в Москву

Доставка от ТК от 1-2 дней

Доставка Почтой России 1–2 дня

Гарантия и сервис

Связаться с нашим менеджером и сообщить о неисправности

  • Описание
  • Характеристики
  • Комплектация
  • Отзывы (0)

Герконовый взрывозащищенный командоаппарат КАГВ (КАГВ 2) с дискретным выходным сигналом для буровых установок предназначен для дистанционного управления электроприводами основной и вспомогательной лебедок буровых установок, оборудованных регулируемым приводом.

Командоаппарат работает по принципу дискретной связи:

  • все элементы схемы – это самостоятельные изделия без интеграции друг в друга;
  • линии связи максимально учитуют состояние рабочей среды в конкретное время;
  • отсутсвие искажений информации из-за применения пакетной передачи данных.

Применяют на предприятиях и заводах на основе дистанционного управления. Применяется всюду, где есть опасность взрывы. Соответствует нормам взрывозащищенности.

Конструкция КАГВ

Конструктивно командоаппарат КАГВ состоит из стального плоского диска, который жестко закреплен на валу аппарата и между двумя панелями, стянутыми четырьмя винтами. Вал вращается в подшипниках скольжения, размещенных на панелях. На выходном конце вала расположен рычаг управления с шаровидной рукояткой. При вращении рычага вправо по часовой стрелке происходит «Подъем», влево – «Спуск». В каждую из сторон вращения рычах управления имеет три положения переключения.

Структурно в состав прибора входит:

  • Корпус;
  • Кабель, через который подается сигнал к работе;
  • Плосквидный стальной диск;
  • Фиксатор положений рычаг управления.

Условное обозначение

Условия эксплуатации

В рабочей среде командоаппарата, концентрация паров и газов должна быть такой, чтоб не разрушала его изоляцию и детали.

  • Климатическое исполнение – УХЛ с категорией размещения 2 по ГОСТ 15150-69.
  • Степень защиты от внешнего воздействия окружающей среды – IP54 по ГОСТ 14254-96.

Эксплуатационные характеристики КАГВ (КАГВ-2):

  • температура воздуха от -40°С и до +40°С;
  • высота над уровнем моря до 1000 м;
  • влажность до 100% при 25°С;
  • вибрационная нагрузка в местах крепления, установки должны соответствовать механическому исполнению М18 ГОСТ 17516.1-90.
Основные технические характеристики

Степень защиты от внешних воздействийIP54
Диапазон коммутируемого напряжения, В5-24
Род токаПостоянный
Диапазон коммутируемого тока, А0,002-0,5
Коммутируемая мощность, Вт, не более10
Усилие на рукоятке, Н, не менее
Из нулевого положения60
В промежуточном положении25
Угол поворота рукоятки, град.+-45+3
Габаритные размеры (с защитной дугой), мм, не более:
Длинна460
Глубина90
Высота395
Срок эксплуатации прибора, лет10
Срок соблюдения технических характеристик, лет15
Масса, кг, не более14

Рис.1. Габаритные размеры КАГВ

Купить командоаппарат можно в следующей комплектации:

  • прибор;
  • двенадцати метровый кабель;
  • съемная дуга для защиты рычага от сдвига;
  • зажим для фиксации заземляющего провода;
  • паспорт – 1 штука;
  • руководство по эксплуатации – 1 штука.

Ссылка на основную публикацию