Командни устройства и програмируеми циклични управляващи устройства
Цикличността на производствените процеси на много механизми доведе до появата на специален клас устройства за управление, които осигуряват изпълнението на програмата за работа на изпълнителните устройства в дадена последователност. Такива устройства се наричат командни устройства или командни контролери.
Командирът е механично устройство, което периодично действа върху електрически чувствителни елементи, които генерират управляващи сигнали. Основната част на такова устройство е вал или барабан, който получава движение от механизма на машинен инструмент или електрически двигател. В първия случай контролът се осъществява във функцията за преместване на органите на машинния инструмент, а във втория — във функцията на времето.
Пример е регулируем гърбичен контролер, серия КА21, схематичната диаграма на която е показана на фиг. 1. Микропревключватели 5 се използват като превключващи елементи в контролера, фиксирани върху изолационната рейка 2 с два винта: 3 и 6. Винтът 3 е регулиращ винт, може да се използва за промяна на положението на микропревключвателя спрямо тласкача с ролка 4.
Ориз. 1. Регулируем контролер от серията KA21.
Ориз. 2. Cam контролер от серията KA4000.
Вал 7 с гърбици 1, които са дискове с два подвижни сектора, служи като разпределителен елемент на контролера. Чрез промяна на относителното положение на секторите и завъртане на гърбицата спрямо вала е възможно да се промени продължителността на включеното положение на микропревключвателя и момента на работа.
Командирът е поставен в запечатан корпус и в някои случаи е оборудван с скоростна кутия, която променя продължителността на цикъла на управление. На вала на контролера са монтирани от 3 до 12 гърбици и съответния брой микропревключватели.
Командни устройства от серия KL21 предназначени за превключване AC 380 V, 4 A и DC 220 V, 2.5 A. Трайността на превключване е 1,6 милиона цикъла, механичната издръжливост достига 10 милиона цикъла.
За софтуерно превключване на вериги с висока мощност използвайте командни устройства от серията KA4000 с моментално изключване на контактите, чиято конструкция е показана на фиг. 2. Вал 1 на контролера има квадратно напречно сечение, което ви позволява да фиксирате контролни шайби 2, състоящи се от две половини. Шайбите са снабдени с отвори за фиксиране на гърбиците 3 и 14, които са монтирани от двете страни на шайбата. Корпусът на гърбицата има удължен жлеб, който му позволява да се плъзга спрямо монтажния отвор. Валът с шайби и гърбици образува барабан на разпределителен вал, който определя програмата на командното устройство.
Контактната система на контролера от мостов тип се състои от неподвижни контакти 5, монтирани върху изолационна шина 4, и подвижна контактна част 6, свързана с лоста 7. Когато барабанът се върти, превключващата гърбица 14 тече върху контактната ролка 11 и завърта лоста 7, затваряйки контактната система и притискайки възвратната пружина 10. В същото време ключалката 13 на спирателния лост 9 под действието на пружината 12 надвишава издатината на лоста 7, фиксирайки контакта системата в затворено положение, след като гърбицата 14 се завърти и спре да контактува с ролката 11.
Контактната система се изключва от втората гърбица 3, която се движи върху ролката 8, завърта изключващия лост 9 и освобождава лоста 7, който под действието на връщащата пружина 10 незабавно отваря контактите на контролера. Това позволява превключване на захранващи токови вериги при бавно въртене на барабана.
За по -сложни работни цикли могат да се монтират до три включени и три изключени гърбици на една шайба. Командните устройства от тази серия имат вградена спирална или червячна предавка с предавателно отношение от 1: 1 до 1:36; понякога са оборудвани с електрическо задвижване. Броят на включените вериги е от 2 до 6. При по -голям брой вериги в контролера са инсталирани два барабана. Максималната скорост на въртене на барабана е до 60 об / мин. Електрическа издръжливост на командира 0,2 милиона цикъла, механична издръжливост 0,25 милиона цикъла.
Като команден апарат те често използват стъпков търсач, чието устройство е показано на фиг. 3. Контактната система на стъпаловидния търсач е набор от фиксирани контакти (ламели) 1, разположени в кръг. Подвижна четка 2 се плъзга по ламелите, които са фиксирани по ос 3. Четката е свързана към външната верига с помощта на подвижен токов проводник 10. Постепенното движение на четката се осъществява чрез тресчотен механизъм, състоящ се от храпово колело 5, работно куче 6 и заключващо куче 9. Храповият механизъм има електромагнитно задвижване 7. Когато се прилага контролен импулс към намотката на електромагнита, котвата се привлича към сърцевината и завърта храповото колело с един зъб. В резултат на това четката се премества от една ламела в друга и извършва превключване във външната верига.
Стъпаловидът има няколко реда остриета и четки, монтирани на една ос. Това ви позволява да увеличите броя на комутираните вериги.
Ориз. 3. Стъпково устройство за търсене.
Подвижните елементи на стъпковия търсач могат да се движат само в една посока. Следователно връщането на четката в първоначалното й положение е възможно само след като е направила пълно завъртане. Ако броят на ударите в работния цикъл на командното устройство е по -малък от броя на ламелите, тогава е възможно ускорено придвижване на четката до първоначалното положение. За това се използва специален ред ламели 4, в който всички ламели, с изключение на нулевата, са електрически свързани помежду си. Обратната верига е показана на фиг. 3 с пунктирана линия. Той се формира от ламели 4, електромагнитна намотка и нейните спомагателни разкъсващи контакти 8.
Всеки път, когато електромагнитът се задейства, контакти 8 се отварят и връщащата верига се прекъсва. Контакти 8 се затварят отново и т.н. ламела, връщащата верига се отваря и движението на четката спира. Стъпковите контакти са проектирани за ниски токове (до 0,2 A). За превключване на захранващи вериги се използват стъпаловидни уреди с тиристорни превключватели.
Безконтактни командни устройства са проектирани на същия принцип като контактните. Устройството за управление има централен вал с дискове, върху които са монтирани управляващи елементи (гърбици, екрани, оптични капаци и др.). По периферията на дисковете върху неподвижното тяло са инсталирани чувствителните елементи на командното устройство. Като последни се използват индуктивни, фотоелектрически, капацитивни и други преобразуватели. Така например, на базата на контактния контролер KA21 (виж фиг. 1), се произвежда безконтактен контролер от типа KA51.
Безконтактното превключване се осъществява чрез превключватели на хода на генератора, подобни на конструкцията на превключватели от типа BVK, които са инсталирани вместо микропревключватели 5. Тези превключватели се управляват от алуминиеви сектори, фиксирани върху вал 7 вместо гърбици 1.
Ориз.4. Схема на безконтактно командно устройство, базирано на selsyn
На фиг. 4, а показва диаграма на направено безконтактно командно устройство на базата на селсин… Намотката на статора на selsyn Wc е свързана към мрежата. Напрежението, възникващо върху намотките на ротора, се коригира от диоди V1 и V2, заглажда се от кондензатори C1 и C2 и се подава към товара през резистори R1 и R2. Ротацията на ротора selsyn променя ЕМП в намотките си, което води до промяна в коригираното напрежение. Когато роторът се завърти в обратна посока, коригираното напрежение променя знака.
Такива командни устройства се използват в автоматизирани системи за електрическо задвижване, където е необходимо да се дадат три команди: стартиране в посоки напред и назад и спиране. За по -ясно фиксиране на електрическото задвижване при спиране, те създават мъртва зона на контролера. За да направите това, използвайте нелинейността на характеристиките на токово напрежение на диодите V3 и V4, която възниква при ниски токове. Графиката на промяната на изходното напрежение на контролера в зависимост от ъгъла на въртене на ротора a е показана на фиг. 4, б.