Барабанные контроллеры,
Кулачковые контроллеры, Плоские контроллеры,
Командоконтроллеры

 Контроллером называется многоступенчатый, многоцепной аппарат с ручным управлением, предназна­ченный для изменения схемы главной цепи двигателя или  цепи возбуждения. Кроме того, контроллеры также при­меняются для изменения сопротивлений, включенных в эти цепи. По своему конструктивному исполнению кон­троллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.

а) Барабанные контроллеры. На рис.1 показан один контакт­ный элемент контроллера. На валу 1 укреплен сегментодержатель 2 с подвижным контактом 3 (сегментом). Сегментодержатель изо­лирован от вала бакелитизированной бумагой 4. Неподвижный конакт 5 расположен на изолированной рейке 6. При вращении вала 1,сегмент 3 набегает на неподвижный контакт 5. Осуществляется за­мыкание цепи. Необходимое нажатие контакта обеспечивается пружиной 7. Вдоль вала расположено большое число контактных элементов. Сегментодержатели соседних элементов могут соединяться между собой, образуя необходимую электрическую схему. Последовательность замыкания различных цепей достигается различной дли­ной сегментов 3. Положение вала фиксируется с помощью звездочки и защелки (рис. 2).

Рис.1. Контактный элемент барабанного контроллера.

Вследствие малой износоустойчивости контактов контроллер имеет ограниченное число включений в час (до 240). Поэтому он применяется при редких включениях.

б) Кулачковые контроллеры. Поперечный разрез кулачкового контроллера переменного тока изображен на рис.3.

В контроллере используется перекатывающийся линейный кон­такт. Сменный подвижный контакт 1 имеет возможность вращаться относительно центра, расположенного на контактном рычаге 2. Этот контакт соединяется с выходным зажимом с помощью гибкой связи 4.

Замыкание контактов и необходимое нажатие создаются пружи­ной 5, воздействующей на контактный рычаг через шток 6. При размыкании контактов кулачок 7 действует на ролик 8. При этом сжимается пружина 5, а контакты 1 и 3 размыкаются. Момент вклю­чения и отключения контактов зависит от профиля кулачковой шай­бы 9, приводящей в действие контактные элементы. Благодаря пере­катыванию контактов дуга. загорающаяся при размыкании, не воз­действует на поверхность контакта, участвующую в проведении тока в полностью включенном состоянии. Малый износ кон­тактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при ПВ = 60%. Контактные элементы I и II расположены по обе стороны кулачковой шайбы 9, что позволяет резко сократить осевую длину контроллера. Обычно вдоль оси аппарата располагается несколько контактных элементов, аналогичных рассмотренным. Так же как и ба­рабанный, кулачковый контроллер имеет механизм для фиксации положения вала. На переменном токе ввиду облегченного гашения дуги между кулачковыми элементами устанавливаются только дугостойкие асбестоцементные перегородки 10, препятствующие перекры­тию между полюсами аппарата. Дугогасительные устройства в этих случаях можно не ставить. Если контроллер отключает цепь постоян­ного тока, устанавливается дугогасительное устройство.

Рассмотренная нами конструкция контроллера имеет следующую особенность: выключение происходит за счет выступа кулачка, а включение за счет силы пружины. Благодаря этому контакты удается развести даже в случае их сваривания. Недостатком этой системы является большой момент на валу, создаваемый включающими пружинами при значительном числе контактных элементов.

Рис. 3. Кулачковый контроллер.

 в) Плоские контроллеры. Для плавного регулирования поля возбуждения крупных генераторов и для пуска в ход регулирования частоты вращения больших двигателей необходимо иметь большое число ступеней. Применение кулачковых контроллеров. здесь нецелесообразно так как большое число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата.

Число   операций в час при регулировании и пуске невелико (10—12). Поэтому, особых требований к контролеру с точки зрения  износостойкости  не предъявляется.  В этом случае широкое распространение получили плоские контроллеры.

На рис. 4 показан общий вид плоского кранового контроллера для регулирования возбуждения. Неподвижные контакты 1, имеющие форму призмы, укреплены на изоляционной плите 2, являющейся основанием контроллера. Расположение неподвижных контактов по линии дает возможность иметь большое число ступеней. При той же длине контроллера число ступеней может быть увеличено путем применения параллельного ряда контактов, сдвинутого относительно первого ряда. При сдвиге на полшага число ступеней удваивается. Подвижный контакт выполнен в виде медной щетки. Щетка распо­лагается в траверсе 3 и изолируется от нее. Нажатие создается ци­линдрической пружиной. Передача тока с контактной щетки 4 на выходной зажим осуществляется с помощью токосъемной щетки и токосъемной шины 5. Контроллер рис.4 может одновременно производить переключения в трех независимых цепях. Траверса пе­ремещается с помощью двух винтов 6, приводимых в движение вспомогательным двигателем 7. При наладочных работах перемеще­ние траверсы вручную производится рукояткой 8. В конечных поло­жениях траверса воздействует на конечные выключатели 9, которые останавливают двигатель. Для того чтобы иметь возможность точной остановки контактов на желаемой позиции, скорость движения кон­тактов берется малой, а двигатель должен иметь торможение. Плоский контроллер может иметь и ручной привод.

При размыкании между подвижным и неподвижным контактом появляется напряжение, равное падению напряжения на ступени. Для того чтобы не появлялась дуга, допустимое падение напряжения на ступени берется от 10 В (при токе 200 А) до 20 В (при токе 100 А). Допустимое число включений в час определяется износом контактов и не превосходит обычно 10—12. Если напряже­ние на ступени равно 40—50 В, то применяется специальный кон­тактор, который перемыкает соседние контакты во время перемеще­ния щетки.

В случае, когда необходимо производить коммутацию цепи при токах 100 А и более с частотой включений в час 600 и выше, при­меняется система, состоящая из   контактора  и  командоаппарата.

Рис.4. Плоский контроллер.

г) Командоконтроллеры. Широкое распространение получили не­регулируемые кулачковые командоконтроллеры.

На рис.5 представлен разрез командоконтроллера постоянного тока. Принцип действия аналогичен принципу действия силового кулачкового контроллера. При отключении мостиковый контакт 1 создает два разрыва, что облегчает гашение дуги. Кулачковый

привод контактов, большое расстояние контактов от центра вращения О рычага 2, большой раствор контактов позволяют почти в 4 раза увеличить ток отключения по сравнению с кнопочным элементом. Положение вала фиксируется с помощью рычажного фиксатора 4. Моменты замыкания и размыкания контактов зависят от профиля кулачка 3 При вращении вала командоконтролллера. происходит управление соответствующими силовыми контакторами, которые в свою очередь осуществляют коммутацию в силовых цепях двигателя.

                                      Западание рычага 5 мм

         Рис.5. Командоконтроллер.

В случае необходимости более точной регулировки момента срабатывания применяют регулируемые кулачковые командоконтрол леры. Устройство и принцип действия элемента такого контроллера показаны на рис.6 а.

Рис.6. Регулируемый командоконтроллер.

На стальном валу 1 укрепляется диск 3 из изоляционного мате­риала. По окружности диска располагаются отверстия, с помощью которых крепятся кулачки 2 и 7. При набегании кулачка 7 на ролик 9 контактный рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки и неподвижные контакты 4 и 5 замыкаются мостиком 6. Контактный рычаг удерживается во включенном положении защелкой 12 которая удерживается пружиной 13 в пазу хвоста рычага 8 (рис.3,6).

Одновременно сжимается возвратная пружина 10. При дальнейшем вращении диска кулачок 2 набегает на ролик 11 защелки 12 и выби­вает последнюю. Под действием пружины 10 происходит размыкание контактов (рис.3, г).

Большим достоинством такого механизма является независи­мость скорости размыкания контактов от скорости вращения вала выключателя. Это дает возможность использовать регулируемый ко­мандоконтроллер как путевой выключатель при малой скорости вращения вала.

Момент замыкания и размыкания контактов может регулиро­ваться в широких пределах с большой точностью. Грубая регулиров­ка момента работы контактов достигается путем установки кулачка в различные положения на диске (точность установки 18°). Для более точной регулировки кулачок имеет овальное отверстие для крепления, которое позволяет умещать кулачок на 10°30′ в обе сто­роны относительно центра отверстия для крепления кулачка. Точ­ность работы аппарата ±25′.

Регулируемый командоконтроллер позволяет установить на каж­дом диске до трех включающих и трех выключающих кулачков. Чис­ло контролируемых цепей может меняться от 4 до 12. Большое число управляемых цепей создает возможность управления очень сложными схемами автоматики электропривода.

Привод командоконтроллера осуществляется специальным серво­двигателем, что позволяет производить дистанционное управление командоконтроллером.