6. Електричні апарати керування

Для керування електричними й електромеханічними приладами і установками, а також для регулювання їх параметрів використовуються електромеханічні або електронні апарати. Вони забезпечують комутацію електричних кіл, керують великими потужностями за допомогою електричних сигналів порівняно малої потужності, фіксують відхилення параметрів від заданого рівня.

Найбільш широко в практиці використовуються електромеханічні (контактні) апарати, які здатні комутувати електричні кола з широким діапазоном струмів і напруг.

Крім електромеханічних апаратів активно впроваджуються безконтактні апарати, в яких комутація або регулювання здійснюється силовими напівпровідниковими елементами.

6.1. Електричні апарати ручного керування

Електричні апарати ручного керування призначені для комутації електричних кіл за допомогою оператора. Дані апарати здатні комутувати струми до 400 А.

Кнопки керування призначені для приведення в дію систем керування різних електричних установок. З’єднання або роз’єднання контактів відбувається при натискуванні “головки” кнопки. За функціональним призначенням кнопки поділяються на кнопки “ПУСК” і “СТОП”. Кнопка “ПУСК” запускає в роботу електричний прилад, а кнопка “СТОП” припиняє роботу цього приладу. На рис. 6.1 показано умовні графічні і літерні позначення, а також схематично зображено конструкцію

к нопки керування. На рисунку: 1, 1’ – контакти „стоп”, розмикальні; 2, 2’ – пересувні контакти; 3, 3’ – контакти „пуск”, замикальні; 4 – головка кнопки; 5 – реактивна пружина. Найчастіше кнопки “ПУСК” і “СТОП” об’єднуються в одну конструкцію. Кнопки керування виконують на струми до 12 А і напруги до 500 В.

Перемикачі (ключі керування). Ці апарати ручного керування призначені для комутації (перемикання) декількох електричних кіл одночасно. Перемикачі мають декілька фіксованих положень, що забезпечує різні електричні режими. Дані апарати використовуються для струмів до 10 А і напруг до 500 В і можуть мати до 8 фіксованих положень.

У мовні графічні і літерні позначення перемикачів мають вигляд, показаний на рис. 6.2. Даний перемикач комутує чотири електричні кола, відповідно показані чорними крапками алгоритму. Один з варіантів конструкції перемикача являє собою набір профільних дисків, розміщених на одному валу з керуючою ручкою (рис. 6.3). Кожний профільний диск (І та ІІ на рисунку) має одну або декілька западин. Ці западини розміщуються по краю диску відповідно до алгоритму керування, показаному на рис. 6.2.

Н омери контактів і позицій перемикача на рис. 6.2 і 6.3 співпадають. Чорна крапка означає замикання контакта у відповідних позиціях 0, 1, 2, 3 при повороті ручки перемикача. Наприклад, при розташуванні ручки в нульовому положенні всі контаки повинні бути розімкнені. При повороті ручки вправо (позиція 1) замикаються контакти 1-2, 5-6 та 7-8, що забезпечується відповідними западинами на профільних дисках.

Реактивні пружини 9 забезпечують необхідне зусилля притиснення F_зп контактів між собою.

Командоконтролери призначені для комутації електричних кіл в системах ручного керування електричними установками або приладами. Ці апарати виготовляються для комутації як постійних, так і змінних струмів до 16 А при напругах до 500 В. Вони можуть мати до шести фіксованих положень. Командоконтролери широко використовуються в автоматизованих системах керування електроприводами. Умовні графічні і літерні позначення командоконтролерів в електричних схемах мають вигляд, показаний на рис. 6.4. Конструктивно командоконтролер являє собою набір профільних дисків, розміщених на одному валу з керуючою рукояткою (рис. 6.5).

Кожен профільний диск 4 має одну чи декілька западин. Ці западини розміщуються по колу диска відповідно до алгоритма керування, показаному на рис. 6.4. Чорна крапка означає замикання контакта у відповідній позиції (1, 2, 3, 4) при повороті рукоятки командоконтролера в ттой чи інший бік. Наприклад, при положенні рукоятки в середньому (нульовому) положенні, контакти 1-2 повинні бути “замкнені”, що забезпечується одною западиною на профільному диску. При повороті рукоятки вліво або вправо важіль керування 3 контактами розмикає коло. Відповідно до рис.6.4 командоконтролер має шість профільних дисків з виїмками відповідно визначеному алгоритму переключення контактів. Командоконтролери призначені для керування малопотужними апаратами (реле, контакторами і т.д.) і не призначені для комутації потужних електричних апаратів.

К онтролери призначені для комутації силових електричних кіл до 100 А. Найбільшого розповсюдження набули кулачкові контролери. Конструкція останніх схожа з конструкцією командоконтролерів. Відмінність полягає лише в тому, що замість малопотужних контактів (до 16 А) профільні диски контролерів комутують струми потужними контактами (рис. 6.6). Оскільки комутуються великі струми, то кожна група контактів може бути обладнана дугогасними засобами.

Магнітні контролери – складні комутуючі пристрої, які призначені для керування різними технологічними процесами. Магнітні контролери включають в себе командоконтролери, контактори, різні реле, резистори, інші електричні та механічні апарати. Магнітні контролери виготовляються для різних систем керування, які характеризуються визначеним алгоритмом функціонування.