4.3 Путевые выключатели, переключатели и микровыключатели
Путевой выключатель предназначен для замыкания или размыкания слаботочных сигнальных цепей в зависимости от пространственного положения (позиции) рабочего органа управляемого электропривода. Частным случаем путевых являются конечные (концевые) выключатели, обеспечивающие коммутацию сигнальных цепей только в крайних положениях хода рабочего органа. Контактные путевые выключатели можно подразделить на кнопочные и рычажные. В кнопочном путевом выключателе контролируемый рабочий орган воздействует на шток кнопочного элемента. Размыкание и замыкание контактов происходит со скоростью перемещения контролируемого органа.
Путевой микропереключатель с одним переключающим контактом. Неподвижные контакты 1 и 2 укреплены в пластмассовом корпусе 7. Подвижный контакт 3 укреплен на конце специальной пружины, состоящее из плоской 4 и фигурной 5 частей. Пружина создает давление на контакт 2. При нажатии рабочего органа на головку 6 происходят деформация пружины и перерос контакта 3 в нижнее положение.
Рычажный путевой переключатель. Контролируемый рабочий орган привода воздействует на ролик 1, укрепленный на конце рычага 2. На другом конце рычага находится подпружиненный ролик 3, который может перемещаться вдоль оси рычага. В указанном на рисунке положении замкнуты контакты 7 и 8. Положение контактов надежно зафиксировано защелкой 6. При воздействии на ролик 1 рычаг 2 поворачивается против часовой стрелки. Ролик 3 поворачивает тарелку 4 и связанные с ней контакты 8 и 9. При этом контакты 7 и 8 размыкаются, а 9 и 10 замыкаются.
Существуют и бесконтактные путевые выключатели. В таких выключателях контролируемый рабочий орган воздействует не на контакты а на бесконтактные датчики. Вырабатываемый датчиками сигнал используется для управления электроприводом.
Ключи управления.
При большом числе сложных и разнообразных коммутационных операций применяются переключатели управления. Переключатель управления может иметь как фиксированные положения, так и нефиксированные, из которых он автоматически возвращается в исходное положение после прекращения воздействия оператора.
4.4 Реостаты
Реостат является совокупностью резисторов и контроллера, позволяющей изменять вводимое в цепь сопротивление.
Реостаты делятся на пусковые и пускорегулирующие (для ограничения тока в момент подключения к сети неподвижного двигателяи и для поддержания тока на определенном уровне в процессе его разгона), регулировочные (для регулирования тока или напряжения в электрической цепи), нагрузочные (для создания искусственной нагрузки генераторов и других источников) и возбуждения (для регулирования напряжения генераторов постоянного тока, частоты вращения (выше номинальной) электродвигателей постоянного тока).
По виду теплоотвода реостаты могут быть с естественным воздушным или масляным охлаждением, с принудительным воздушным, масляным или водяным охлаждением.
4.5 Контакторы и магнитные пускатели
4.5.1 Общие сведения
В промышленности, гражданском и коммерческом строительстве, задачи связанные с пуском и остановкой электродвигателей, а также с дистанционным управлением электрическими цепями возложены на контакторы и магнитные пускатели. Данные устройства применяются там, где необходимы частые пуски либо коммутация электрических устройств с большими токами нагрузки.
Контактор – электрический аппарат, предназначенный для частых коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего под воздействием электромагнитного привода.
Контактор постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.
Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих контакторов могут быть как переменного, так и постоянного тока.
При каждом включении и отключении происходит износ контактов. Поэтому принимаются меры к сокращению длительности горения дуги при отключении и к устранению вибраций контактов.
Контакторы могут коммутировать только номинальные токи, они не предназначены для отключения токов короткого замыкания.
Контакторы содержат:
катушку управления с магнитной системой;
главные контакты, которые предназначены для коммутации больших токов в силовой цепи;
дугогасительное устройство, которым оборудованы только главные контакты;
вспомогательные контакты, которые включаются в цепь управления или используются для передачи сигнала состояния контактора.
Управление контактором осуществляется посредством вспомогательной цепи оперативного тока, проходящего по катушкам контактора, напряжением 24, 42, 110/127, 220 или 380 вольт. При подачи напряжения на катушку управления все контакты контактора (главные и вспомогательные) меняют свое положение (замыкаются или размыкаются). Контактор не имеет механических средств для удержания контактов во включенном положении, при отсутствии управляющего напряжения на катушке все контакты контактора переходят в исходное положение.
Контакты могут быть:
нормально открытые (НО) или замыкающие (з), которые разомкнуты при отсутствии напряжения на катушке управления и замыкаются при подаче напряжения;
нормально замкнутые (НЗ) или размыкающие (р), которые замкнуты при отсутствии напряжения на катушке управления и размыкаются при подаче напряжения.
Контакторы переменного тока могут быть предназначены для различных категорий применения:
AC-1 – контактор предназначен для коммутации активной или малоиндуктивной нагрузки;
AC-2 – для пуска электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением;
AC-3 – для пуска электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке;
AC-4 – для пуска электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.
Контакторы постоянного тока могут быть предназначены для различных категорий применения:
DC-1 – для активной или малоиндуктивной нагрузки;
DC-2 – для пуска электродвигателей постоянного тока с параллельным возбуждением и их отключения при номинальной частоте вращения;
DC-3 – для пуска электродвигателей с параллельным возбуждением и их отключения при неподвижном состоянии или медленном вращении ротора;
DC-4 – для пуска электродвигателей с последовательным возбуждением и их отключения при номинальной частоте вращения;
DC-5 – для пуска электродвигателей с последовательным возбуждением, отключения неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможения противотоком.
Основные технические данные контакторов:
номинальный ток главных контактов;
предельный отключаемый ток;
номинальное напряжение коммутируемой цепи;
механическая и коммутационная износостойкость;
допустимое число включений в час;
собственное время включения и отключения;
номинальное напряжение катушки управления;
диапазон напряжения катушки управления (срабатывание и отпускание);
номинальное напряжение встроенных дополнительных контактов.
Механическая износостойкость определяется числом циклов включение-отключение контактора без ремонта и замены его узлов и деталей. Ток в цепи при этом равен нулю. До нескольких десятков миллионов циклов.
Коммутационная износостойкость определяется таким числом включений и отключений цепи с током, после которого требуется замена контактов. До нескольких миллионов циклов.