6.5. Контроллеры
Контроллер представляет собой многопозиционный коммутирующий аппарат с ручным управлением, предназначенный для изменения схемы подключения электродвигателя к питанию от источника электрической энергии, а также для изменения величины сопротивления резисторов, включенных в электрическую цепь. Контроллер (например, типа КВ) позволяет управлять электродвигателями мощностью до 30 кВт путем непосредственной коммутации силовых цепей.
С помощью контроллера создается канал связи человека-оператора с силовыми электрическими цепями (рис. 6.9а).
Рис.
6.9. Схема
взаимодействия контроллера с элементами
человеко-машинной
системы
Контроллер может быть представлен структурной схемой, как на рис. 6.1б. В состав контроллера входят: контактная система (КС) и механический привод с органом управления (ОрУ) и механической передачей (МП). Контроллер воздействует на электрические цепи, изменяя сопротивленя RK1, RK2,…, RKN своих контактов, включенных в цепи. Количество коммутирующих контактов N в контактной системе контроллера до 18 (14 главных и 4 вспомогательных для серии КВ). Главные контакты могут быть рассчитаны на кратковременные токи до 600 А. Для гашения электрической дуги на главных контактах в контактной системе предусматриваются дугогасительные устройства. Вспомогательные контакты без дугогашения рассчитаны на токи до 10 А.
По конструкции контроллеры похожи на командоконтроллеры (см. п. 6.3), но имеют большие габариты из-за более мощной контактной системы и механической передачи. Механические части контроллера заключены в оболочку, которая позволяет закреплять его на горизонтальной или на вертикальной поверхности. Орган ручного управления обычно выполнен в виде рычажной рукоятки или маховика (штурвала). Количество фиксированных положений органа управления до 10. Соответствие между положением органа управления и состоянием (разомкнутым или замкнутым) коммутирующих контактов определяется таблицей замыканий.
Вариант применения контроллера QA для пуска и регулирования частоты вращения двигателя М показан на рис. 6.10а. Состояние контактов QA1, …, QA5 контроллера для каждой позиции ОрУ определено таблицей замыканий на рис. 6.10б.
В соответствии с таблицей замыканий (рис. 6.10б) двигатель отключен, если рукоятка управления (рис. 6.10в) находится в положении «0». Включение двигателя в работу и изменение его установившейся скорости вращения осуществляется при изменении положения рукоятки управления под действием мускульного усилия F. Импульсными усилиями F человек-оператор поворачивает рукоятку, последовательно проходя фиксированные позиции 1, 2, 3, 4 при пуске двигателя (ограничивается пусковой ток) и в обратном направлении от позиции 4 до 0 при остановке двигателя. В определенной позиции рукоятка оставляется для продолжительной работы двигателя с требуемой скоростью вращения.
Резисторы R1, R2, R3 не входят в состав контроллера и представляют собой отдельные конструктивные единицы, которые обычно относят к разновидностям электрических аппаратов. Выпускаются резисторы различных конструкций (в виде спирали из проволоки или ленты, навитой на цилиндрическую оправку, в виде так называемых полей и др.). Сопротивления пусковых резисторов выбираются так, чтобы броски пускового тока были ограничены по условиям безопасности для двигателя и для питающей сети.