Regulatori snage: namjena, uređaj, tehničke karakteristike
Regulator je upravljački uređaj namijenjen za pokretanje, zaustavljanje, regulaciju brzine vrtnje i reverziju elektromotora. Kontaktni regulatori uključeni su izravno u opskrbni lanac elektromotora s naponom ne većim od 600 V.
Prema položaju kontaktnih dijelova razlikuju se regulatori s kliznim kontaktima i ekscentrični tip. Kontroleri za klizne kontakte, zauzvrat, podijeljeni su na bubanj i ravne (potonji se rijetko koriste).
Osovina regulatora može se okretati ručno ili pomoću pogonskog mehanizma ili zasebnog elektromotora. Fiksni kontakti (prsti) nalaze se u kućištu aparata oko osovine s kontaktima i izolirani su od nje. Upravljači se proizvode samo u sigurnoj verziji. Za fiksiranje položaja mjenjača koriste se opružni mehanizmi poluge.
Unaprijed postavljeni sklopni program regulatora ostvaruje se odgovarajućim rasporedom pomičnih kontakata (segmenata).Kako bi se poboljšali uvjeti preklapanja, DC regulatori se isporučuju s magnetskim punjenjem. Broj sklopnih položaja obično je od 1 do 8 (ponekad do 12-20), vrijednost uključene struje ne prelazi 200 A.
Kontroleri mogu raditi u isprekidanom načinu rada s relativnim radnim ciklusom (25-60%) ili u kontinuiranom načinu rada. Dopuštena frekvencija uključivanja regulatora tipa bubnja ne prelazi 300, a regulatora bregastog tipa - do 600 prekidača na sat. Upravljači su postali najčešći u elektropogonu strojeva i mehanizama za podizanje i transport.
Regulatori snage su cjeloviti uređaji za osiguranje uključivanja krugova namota elektromotora prema unaprijed zadanom programu ugrađenom u dizajn regulatora. Jednostavnost dizajna, besprijekoran rad i male dimenzije glavne su prednosti regulatora snage.
Pravilnim odabirom i primjenom regulatora snage u skladu s njihovim sklopnim mogućnostima, regulatori su pouzdani i jednostavni za korištenje cjeloviti uređaji za upravljanje kranskim elektropogonima, budući da su kod ovih uređaja potpuno isključene povrede zadanog programa, a uključivanje i isključivanje ovisno o operateru osigurava 100% dostupnost uređaja. Međutim, nedostaci ovih kompletnih uređaja uključuju nisku otpornost na habanje i mogućnost prebacivanja, kao i nedostatak automatskog pokretanja i zaustavljanja.
Kontroleri bubnja
Slika 1 prikazuje iglu kontrolera bubnja. Na osovini 1 montiran je držač segmenta 2 s pomičnim kontaktom u obliku segmenta. Držač segmenta je izoliran od osovine izolacijom 4.Fiksni kontakt 5 nalazi se na izoliranoj sabirnici 6. Kada se osovina 1 okreće, segment 3 se pomiče na fiksni kontakt 5, čime se zatvara krug. Potreban kontaktni pritisak osigurava opruga 7. Veliki broj kontaktnih elemenata nalazi se duž osovine. Više takvih kontaktnih elemenata montirano je na jednu osovinu. Nosivi segmenti susjednih kontaktnih elemenata mogu se međusobno spajati u različitim potrebnim kombinacijama. Određeni slijed zatvaranja različitih kontaktnih elemenata osiguravaju različite duljine njihovih segmenata.
sl. 1. Kontaktni element kontrolera bubnja.
Cam kontroleri
Kod bregastih kontrolera otvaranje i zatvaranje kontakata osiguravaju bregovi montirani na bubanj, koji se okreću pomoću ručke ručnog kotača ili pedale i mogu prebacivati od 2 do 24 električna kruga. Cam kontroleri podijeljeni su prema broju uključenih krugova, vrsti pogona, shemama zatvaranja kontakata.
U AC bregastom kontroleru (Sl. 2), pomični pomični kontakt 1 može se okretati oko središta O2 koji se nalazi na kontaktnoj ruci 2. Kontaktna ruka 2 rotira oko središta O1. Kontakt 1 je zatvoren fiksnim kontaktom 3 i spojen je na izlazni kontakt pomoću fleksibilne veze 4. Kontakti za zatvaranje 1,3 i potrebni kontaktni pritisak stvaraju opruga 5 koja djeluje na kontaktnu polugu preko šipke 6. Kada kontakti se otvaraju, breg 7 djeluje kroz valjak 5 na krak kontaktne poluge. Ovo komprimira oprugu 5 i kontakti 1, 3 se otvaraju. Trenutak uključivanja i isključivanja kontakata ovisi o profilu bregaste remenice 9, koja pokreće kontaktne elemente.Nisko trošenje kontakta omogućuje povećanje broja uključivanja po satu na 600 pri radnom ciklusu od 60%.
Kontroler uključuje dva seta kontaktnih elemenata / i //, koji se nalaze na obje strane bregaste podloške 9, što vam omogućuje oštro smanjenje aksijalne duljine uređaja. I bubanj i bregasti regulator imaju mehanizam za zaključavanje položaja osovine.
AC regulatori, kako bi se olakšalo gašenje luka, ne smiju imati uređaje za gašenje luka. U njih su ugrađene samo azbestno-cementne pregrade otporne na luk 10. DC regulatori imaju uređaj za gašenje luka sličan onom koji se koristi u kontaktorima.
Regulator o kojem je riječ se isključuje kada se djeluje na ručku i to se djelovanje prenosi preko bregaste remenice; uključuje se silom opruge 5 uz odgovarajući položaj ručke. Stoga se kontakti mogu odvojiti čak i ako su zavareni. Nedostatak dizajna je veliki moment na osovini zbog opruga za zatvaranje sa značajnim brojem kontaktnih elemenata. Treba napomenuti da su moguća i druga konstrukcijska rješenja kontaktnog pogona regulatora. sl. 2. Cam kontroler.
Ravni regulatori
Za glatku regulaciju uzbudnog polja velikih generatora te za pokretanje i regulaciju brzine vrtnje velikih motora potreban je veliki broj stupnjeva. Korištenje bregastih kontrolera ovdje je nepraktično, jer veliki broj stupnjeva dovodi do naglog povećanja dimenzija uređaja. Broj operacija na sat tijekom podešavanja i pokretanja je mali (10-12). Stoga nema posebnih zahtjeva za regulator u pogledu trajnosti.U ovom slučaju, ravni regulatori su naširoko korišteni.
Slika 3 prikazuje opći prikaz planarnog regulatora uzbude. Fiksni kontakti 1, u obliku prizme, pričvršćeni su na izolacijsku ploču 2, koja je osnova regulatora. Raspored fiksnih kontakata duž linije omogućuje veliki broj koraka. Uz istu duljinu regulatora, broj koraka se može povećati korištenjem paralelnog reda kontakata pomaknutih u odnosu na prvi red. Kada se pomakne za pola koraka, broj koraka se udvostručuje.
Pomični kontakt je izrađen u obliku bakrene četke. Četka se nalazi u traverzi 3 i izolirana je od nje. Tlak stvara zavojna opruga. Prijenos struje od kontaktne četkice 4 do izlazne stezaljke provodi se pomoću četkice za prikupljanje struje i šiljaka za prikupljanje struje 5. Regulator na sl. 3 može istovremeno prebacivati u tri neovisna kruga. Pokret se pomiče pomoću dva vijka 6, pogonjena pomoćnim motorom 7. Tijekom podešavanja, pomicanje se ručno pomiče ručkom 8. U krajnjim položajima, pomicanje djeluje na krajnje prekidače 9, koji zaustavljaju motor.
Da bi se kontakti mogli precizno zaustaviti u željenom položaju, brzina kretanja kontakata je mala: (5-7) 10-3 m / s, a motor mora biti zaustavljen. Ravni regulator može imati i ručni pogon.
sl. 3. Ravni regulator.
Prednosti i nedostaci različitih tipova regulatora
Kontroleri bubnja
Zbog male otpornosti na habanje kontakata, dopušteni broj pokretanja regulatora po satu prelazi 240.U tom slučaju snaga startnog motora mora se smanjiti na 60% nazivne, zbog čega se koriste takvi regulatori s rijetkim startovima.
Cam kontroleri
Kontroler koristi pomični linijski kontakt. Zbog kotrljanja kontakata, luk koji se zapali prilikom otvaranja ne utječe na kontaktnu površinu uključenu u provođenje struje u potpuno uključenom stanju.
Nisko trošenje kontakta omogućuje povećanje broja pokretanja po satu do 600 uz radni ciklus od 60%.
Dizajn regulatora ima sljedeću značajku: isključen je zbog konveksnosti brijega i uključen zbog sile opruge. Zahvaljujući tome, kontakti se mogu odvojiti čak i ako su zavareni.
Nedostatak ovog sustava je veliki moment na osovini koji stvaraju opruge za zatvaranje sa značajnim brojem kontaktnih elemenata. Moguće su i druge izvedbe kontaktnog pogona. U jednom od njih, kontakti se zatvaraju pod djelovanjem ekscentra i otvaraju pod djelovanjem opruge, u drugom, i uključivanje i odspajanje vrši brijeg. Međutim, oni se rijetko koriste.
Ravni regulatori
Planarni regulatori naširoko se koriste za moduliranje pobudnog polja velikih generatora i za pokretanje i kontrolu brzine velikih motora. Budući da je potrebno imati veliki broj stupnjeva, uporaba bregastih kontrolera ovdje je nepraktična, jer veliki broj stupnjeva dovodi do naglog povećanja dimenzija aparata.
Prilikom otvaranja između pomičnog i fiksnog kontakta pojavljuje se napon jednak padu napona na stepenicama.Kako bi se spriječilo stvaranje luka, dopušteni pad napona na stepenicama uzima se od 10 V (pri struji od 200 A) do 20 V (pri struji od 100 A). Dopušteni broj zavoja na sat određen je istrošenošću kontakata i obično ne prelazi 10-12. Ako je napon koraka 40-50 V, tada se koristi poseban kontaktor koji nadilazi susjedne kontakte tijekom kretanja četke.
U slučaju da je potrebno uključiti krug pri strujama od 100 A i više s frekvencijom preklapanja od 600 i više na sat, koristi se sustav koji se sastoji od kontaktora i regulatora.
Primjena regulatora snage u pogonu električne dizalice
Za upravljanje elektromotorima kranskih mehanizama koriste se regulatori sljedećih serija: KKT-60A izmjenične struje i konzolni regulatori DVP15 i UP35 / I. Regulatori ove serije proizvode se u zaštićenim kućištima s poklopcima i stupnjem zaštite od vanjskog okruženja 1P44. .
Mehanička izdržljivost regulatora snage je (3,2 -5) x 10 milijuna VO ciklusa. Trajnost sklopke ovisi o jakosti sklopljene struje. Pri nazivnoj struji to je oko 0,5 x 10 milijuna VO ciklusa, a sa strujom od 50% nazivne, možete dobiti otpornost na habanje od 1 x 10 milijuna VO ciklusa.
Regulator KKT-60A ima nazivnu struju od 63 A pri radnom ciklusu od 40%, ali je njihov sklopni kapacitet vrlo nizak, što ograničava upotrebu ovih regulatora u teškim uvjetima preklapanja. Nazivni napon AC regulatora je 38 G V , frekvencija je 50 Hz .