أجهزة التحكم في الطاقة: الغرض ، الجهاز ، الخصائص التقنية

جهاز التحكم عبارة عن جهاز تحكم مصمم لبدء وإيقاف وتنظيم سرعة الدوران وعكس المحركات الكهربائية. يتم تضمين وحدات التحكم في التلامس مباشرة في سلسلة التوريد للمحركات الكهربائية بجهد لا يزيد عن 600 فولت.

وفقًا لموقع أجزاء التلامس ، يتم تمييز وحدات التحكم ذات جهات الاتصال المنزلقة ونوع الكاميرا. تنقسم أدوات التحكم في جهات الاتصال المنزلقة بدورها إلى أسطوانة ومسطحة (نادرًا ما تستخدم الأخيرة).

يمكن تدوير عمود التحكم يدويًا أو بواسطة آلية محرك أو محرك كهربائي منفصل. توجد جهات الاتصال الثابتة (الأصابع) في مبيت الجهاز حول العمود مع جهات اتصال معزولة عنه. يتم إنتاج وحدات التحكم فقط في إصدار آمن. تستخدم آليات ذراع الرافعة لإصلاح أوضاع التغيير.

يتم تحقيق برنامج التبديل المحدد مسبقًا لوحدة التحكم من خلال الترتيب المقابل لجهات الاتصال المنقولة (الأجزاء).لتحسين ظروف التبديل ، يتم تزويد وحدات التحكم بالتيار المستمر بردم مغناطيسي. عادة ما يكون عدد مواضع التحويل من 1 إلى 8 (أحيانًا يصل إلى 12-20) ، ولا تتجاوز قيمة التيار المحول 200 أ.

يمكن أن تعمل وحدات التحكم في الوضع المتقطع مع دورة عمل نسبية (25-60٪) أو في الوضع المستمر. لا تتجاوز وحدات التحكم من نوع أسطوانة التردد المسموح بها 300 وحدة تحكم من نوع الكاميرا - حتى 600 مفتاح في الساعة. أصبحت أجهزة التحكم هي الأكثر شيوعًا في المحرك الكهربائي لآلات وآليات الرفع والنقل.

أجهزة التحكم في الطاقة هي أجهزة كاملة لضمان تشغيل دوائر لف المحركات الكهربائية وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا مدمج في تصميم وحدة التحكم. تعد بساطة التصميم والتشغيل الخالي من المشاكل والأبعاد الصغيرة من المزايا الرئيسية لمنظمات الطاقة.

مع الاختيار الصحيح والاستخدام الصحيح لمنظم الطاقة وفقًا لقدرات التحويل الخاصة بهم ، فإن وحدات التحكم هي أجهزة كاملة موثوقة وسهلة الاستخدام للتحكم في محركات الرافعة الكهربائية ، حيث يتم استبعاد انتهاكات البرنامج المحدد تمامًا في هذه الأجهزة ، وإدراجها ويضمن إغلاق المشغل المعتمد توفر الجهاز بنسبة 100٪. ومع ذلك ، تشمل عيوب هذه الأجهزة الكاملة مقاومة التآكل المنخفضة والقدرة على التبديل ، فضلاً عن الافتقار إلى التشغيل والإيقاف الآليين.

متحكمات الأسطوانة

يوضح الشكل 1 دبوس تحكم الأسطوانة. يتم تثبيت حامل المقطع 2 مع جهة اتصال متحركة على شكل مقطع على العمود 1. يتم عزل حامل المقطع عن العمود بواسطة العزل 4.توجد جهة الاتصال الثابتة 5 على ناقل معزول 6. عندما يدور العمود 1 ، يتحرك الجزء 3 إلى جهة الاتصال الثابتة 5 ، وبالتالي يتم إغلاق الدائرة. يتم توفير ضغط التلامس الضروري بواسطة الزنبرك 7. يوجد عدد كبير من عناصر التلامس على طول العمود. يتم تثبيت عدد من عناصر الاتصال هذه على عمود واحد. يمكن ربط الأجزاء الحاملة لعناصر الاتصال المجاورة ببعضها البعض في مختلف التركيبات الضرورية. يتم توفير تسلسل معين لإغلاق عناصر الاتصال المختلفة بأطوال مختلفة من قطاعاتها.

تين. 1. عنصر اتصال وحدة تحكم طبلة.

تحكم كام

في وحدات التحكم بالكاميرا ، يتم فتح وإغلاق جهات الاتصال بواسطة حدبات مثبتة على أسطوانة ، والتي يتم تدويرها بواسطة مقبض أو دواسة يمكن التبديل من 2 إلى 24 دائرة كهربائية. يتم تقسيم وحدات التحكم بالكاميرا وفقًا لعدد الدوائر المضمنة ونوع محرك الأقراص وأنظمة إغلاق جهات الاتصال.

في وحدة التحكم بالكاميرا AC (الشكل 2) ، يكون التلامس المتحرك 1 قادرًا على الدوران حول المركز O2 الموجود على ذراع التلامس 2. يدور ذراع التلامس 2 حول المركز O1. يتم إغلاق جهة الاتصال 1 بجهة اتصال ثابتة 3 ويتم توصيلها بجهة اتصال الإخراج باستخدام اتصال مرن 4. يتم إنشاء جهات اتصال الإغلاق 1.3 وضغط التلامس الضروري بواسطة زنبرك 5 يعمل على ذراع التلامس عبر القضيب 6. عندما تفتح جهات الاتصال ، تعمل الكاميرا 7 من خلال بكرة 5 على ذراع ذراع التلامس. هذا يضغط الربيع 5 وفتح جهات الاتصال 1 ، 3. تعتمد لحظة تشغيل وإيقاف جهات الاتصال على ملف تعريف بكرة الكاميرا 9 ، التي تحرك عناصر الاتصال.يتيح التآكل المنخفض التلامس زيادة عدد المفاتيح في الساعة إلى 600 في دورة عمل بنسبة 60٪.

تشتمل وحدة التحكم على مجموعتين من عناصر التلامس / و // ، الموجودة على جانبي غسالة الكاميرا 9 ، مما يسمح لك بتقليل الطول المحوري للجهاز بشكل حاد. كل من وحدات التحكم في الأسطوانة والكاميرا لها آلية قفل موضع العمود.

قد لا تحتوي وحدات التحكم في التيار المتردد ، من أجل تسهيل إطفاء القوس الكهربائي ، على أجهزة إطفاء القوس الكهربائي. يتم تركيبها فيها فقط أقسام الأسمنت الأسبستي المقاومة للقوس الكهربائي 10. تحتوي وحدات التحكم في التيار المستمر على جهاز إطفاء قوس مماثل لتلك المستخدمة في الموصلات.

يتم إيقاف تشغيل وحدة التحكم المعنية عند تشغيل المقبض ويتم نقل هذا الإجراء عبر بكرة الكامة ؛ يتم تشغيله بقوة الزنبرك 5 مع الموضع المقابل للمقبض. لذلك ، يمكن فصل جهات الاتصال حتى لو كانت ملحومة. عيب التصميم هو اللحظة الكبيرة على العمود بسبب إغلاق الينابيع مع عدد كبير من عناصر الاتصال. وتجدر الإشارة إلى أن حلول التصميم الأخرى لمحرك التلامس لوحدة التحكم ممكنة أيضًا. تين. 2. كام تحكم.

وحدات تحكم مسطحة

لتنظيم مجال الإثارة للمولدات الكبيرة بسلاسة وبدء وتنظيم سرعة دوران المحركات الكبيرة ، من الضروري وجود عدد كبير من المراحل. يعد استخدام أدوات التحكم بالكاميرا غير عملي هنا ، حيث يؤدي عدد كبير من المراحل إلى زيادة حادة في أبعاد الجهاز. عدد العمليات في الساعة أثناء الضبط والبدء صغير (10-12). لذلك ، لا توجد متطلبات خاصة لوحدة التحكم من حيث المتانة.في هذه الحالة ، يتم استخدام أجهزة التحكم المسطحة على نطاق واسع.

يوضح الشكل 3 نظرة عامة على وحدة تحكم التحكم في الإثارة المستوية. يتم تثبيت جهات الاتصال الثابتة 1 ، على شكل منشور ، على لوحة عازلة 2 ، والتي هي أساس وحدة التحكم. يسمح ترتيب جهات الاتصال الثابتة على طول الخط بعدد كبير من الخطوات. بنفس طول وحدة التحكم ، يمكن زيادة عدد الخطوات باستخدام صف موازٍ لجهات الاتصال معادلة من الصف الأول. عند تحريكه بمقدار نصف درجة ، يتم مضاعفة عدد الخطوات.

يتم إجراء الاتصال المتحرك على شكل فرشاة نحاسية. توجد الفرشاة في العبور 3 وهي معزولة عنها. يتم إنشاء الضغط بواسطة لفائف الربيع. يتم نقل التيار من فرشاة التلامس 4 إلى طرف الإخراج باستخدام فرشاة تجميع التيار ومسامير تجميع التيار 5. وحدة التحكم في الشكل. 3 يمكن التبديل في وقت واحد في ثلاث دوائر مستقلة. يتم تحريك الاجتياز باستخدام اثنين من البراغي 6 ، مدفوعة بمحرك إضافي 7. أثناء الضبط ، يتم تحريك الاجتياز يدويًا بواسطة المقبض 8. في المواضع النهائية ، يعمل الاجتياز على مفاتيح الحد 9 ، الذي يوقف المحرك.

من أجل التمكن من إيقاف جهات الاتصال بدقة في الموضع المطلوب ، يتم أخذ سرعة حركة جهات الاتصال صغيرة: (5-7) 10-3 م / ث ، ويجب إيقاف المحرك. يمكن أن تحتوي وحدة التحكم المسطحة أيضًا على محرك يدوي.

تين. 3. تحكم مسطح.

مزايا وعيوب أنواع مختلفة من أجهزة التحكم

متحكمات الأسطوانة

نظرًا لمقاومة التآكل المنخفضة لجهات الاتصال ، يتجاوز العدد المسموح به لبدء تشغيل وحدة التحكم في الساعة 240.في هذه الحالة ، يجب تقليل قوة محرك البدء إلى 60٪ من القيمة الاسمية ، ولهذا السبب يتم استخدام وحدات التحكم ذات البداية النادرة.

تحكم كام

تستخدم وحدة التحكم خط اتصال متحرك. نظرًا لتدحرج جهات الاتصال ، فإن القوس الذي يشتعل عند الفتح لا يؤثر على سطح التلامس المتضمن في توصيل التيار في الحالة الكاملة.

يسمح تآكل التلامس المنخفض بزيادة عدد مرات البدء في الساعة حتى 600 مع دورة عمل بنسبة 60٪.

يحتوي تصميم وحدة التحكم على الميزة التالية: يتم إيقاف تشغيلها بسبب تحدب الكاميرا وتشغيلها بسبب قوة الزنبرك. بفضل هذا ، يمكن فصل جهات الاتصال حتى لو كانت ملحومة.

عيب هذا النظام هو اللحظة الكبيرة على العمود التي تم إنشاؤها بواسطة نوابض الإغلاق مع عدد كبير من عناصر التلامس. من الممكن أيضًا تصميمات أخرى لمحرك أقراص الاتصال. في أحدهما ، يتم إغلاق جهات الاتصال تحت تأثير الكاميرا وتفتح تحت تأثير الزنبرك ، وفي الآخر ، يتم تنفيذ كل من التضمين والفصل بواسطة الكاميرا. ومع ذلك ، نادرًا ما يتم استخدامها.

وحدات تحكم مسطحة

تستخدم أجهزة التحكم المستوية على نطاق واسع لتعديل مجال الإثارة للمولدات الكبيرة وبدء والتحكم في سرعة المحركات الكبيرة. نظرًا لأنه من الضروري وجود عدد كبير من المراحل ، فإن استخدام وحدات التحكم بالكاميرا هنا غير عملي ، حيث يؤدي عدد كبير من المراحل إلى زيادة حادة في أبعاد الجهاز.

عند الفتح بين جهة الاتصال الثابتة والمتحركة ، يظهر جهد مساوٍ لانخفاض الجهد عبر الخطوات.لمنع الانحناء ، يتم أخذ انخفاض الجهد المسموح به عبر الخطوات من 10 فولت (عند تيار 200 أمبير) إلى 20 فولت (عند تيار 100 أمبير). يتم تحديد العدد المسموح به من الدورات في الساعة من خلال تآكل جهات الاتصال وعادة لا يتجاوز 10-12. إذا كان جهد الخطوات 40-50 فولت ، فسيتم استخدام موصل خاص يتغلب على جهات الاتصال المجاورة أثناء حركة الفرشاة.

في حالة الحاجة إلى تشغيل الدائرة بتيارات 100 أ وأكثر بتردد تبديل يبلغ 600 وأكثر في الساعة ، يتم استخدام نظام يتكون من موصل ووحدة تحكم.

استخدام منظمات الطاقة في قيادة الرافعة الكهربائية

تُستخدم وحدات التحكم من السلسلة التالية للتحكم في المحركات الكهربائية لآليات الرافعة: KKT-60A من وحدات التحكم بالتيار المتردد ووحدة التحكم DVP15 و UP35 / I. يتم إنتاج وحدات التحكم من هذه السلسلة في حاويات محمية بأغطية ودرجة حماية من البيئة الخارجية 1P44 .

التحمل الميكانيكي لمنظمات الطاقة (3.2 -5) × 10 مليون دورة VO. تعتمد متانة التبديل على قوة التيار المحول. في التيار المقنن ، يكون حوالي 0.5 × 10 مليون دورة VO وبتيار بنسبة 50 ٪ من التصنيف ، يمكنك الحصول على مقاومة تآكل تبلغ 1 × 10 مليون دورة VO.

تمتلك وحدات التحكم KKT-60A تيارًا مُقدرًا يبلغ 63 أمبير في دورة عمل بنسبة 40٪ ، ولكن قدرتها على التحويل منخفضة جدًا ، مما يحد من استخدام وحدات التحكم هذه في ظروف التحويل الصعبة. التردد 50 هرتز.