Styrenheter och programmerbara slingstyrenheter

Den cykliska karaktären hos produktionsprocesserna för många mekanismer ledde till uppkomsten av en speciell klass av styrenheter som säkerställer exekveringen av arbetsprogrammet för de verkställande enheterna i en given sekvens. Sådana enheter kallas kommandoenheter eller kommandokontroller.

Befälhavaren är en mekanisk anordning som periodiskt verkar på elektriskt känsliga element som genererar styrsignaler. Huvuddelen av en sådan anordning är en axel eller trumma som tar emot rörelse från mekanismen för ett verktygsmaskin eller en elektrisk motor. I det första fallet utförs kontrollen i funktionen att flytta verktygsmaskinerna och i det andra - i funktionen av tid.

Ett exempel är en justerbar kamstyrenhet, serie KA21, vars schematiska diagram visas i fig. 1. Mikrobrytare 5 används som kopplingselement i styrenheten, fästa på isoleringsskenan 2 med två skruvar: 3 och 6.Skruv 3 är en justerskruv, den kan användas för att ändra positionen på mikrobrytaren i förhållande till rullskjutaren 4.

Ris. 1. KA21-serien justerbar styrenhet.

Ris. 2. Kamkontroll i KA4000-serien.

Axeln 7 med kammar 1, som är skivor med två rörliga sektorer, tjänar som ett fördelningselement för styrenheten. Genom att ändra den relativa positionen för sektorerna och vrida kammen i förhållande till axeln är det möjligt att ändra varaktigheten för mikrobrytarens på-läge och driftögonblicket.

Befälhavaren är placerad i ett tätat hus och är i vissa fall utrustad med en växellåda som ändrar längden på kontrollcykeln. Från 3 till 12 kammar och motsvarande antal mikrobrytare är monterade på styraxeln.

Styrenheter i KL21-serien utformade för att byta AC 380 V, 4 A och DC 220 V, 2,5 A. Omkopplingslivslängden är 1,6 miljoner cykler, den mekaniska uthålligheten når 10 miljoner cykler.

För mjukvaruväxling av högeffektskretsar, använd kommandoenheter i KA4000-serien med momentan frånkoppling av kontakter, vars konstruktion visas i fig. 2. Styrenhetens axel 1 har ett kvadratiskt tvärsnitt, vilket gör att du kan fixa styrbrickor 2, bestående av två halvor. Brickorna är försedda med hål för fixering av kammarna 3 och 14, vilka är monterade på brickans båda sidor. Kamhuset har ett avlångt spår som gör att det kan glida i förhållande till monteringshålet. Axeln med remskivor och kammar bildar en kamaxeltrumma, som bestämmer programmet för kommandoanordningen.

Kontaktsystemet för styrenheten av bryggtyp består av fasta kontakter 5 monterade på en isolerande buss 4 och en rörlig kontaktdel 6 ansluten till spaken 7. När trumman roterar flyter omkopplingskammen 14 på kontaktrullen 11 och vrider spak 7, stänger kontaktsystemet och trycker på returfjädern 10. Samtidigt överskrider låset 13 på stoppspaken 9 under inverkan av fjädern 12 spakens 7 utsprång, vilket fixerar kontaktsystemet i stängt läge efter att kammen 14 vrids och slutar komma i kontakt med rullen 11.

Kontaktsystemet stängs av av den andra kammen 3, som rör sig på rullen 8, vrider frånkopplingsspaken 9 och släpper spaken 7, som under inverkan av returfjädern 10 omedelbart öppnar styrenhetens kontakter. Detta möjliggör omkoppling av strömkretsar medan trumman långsamt roterar.

För mer komplexa arbetscykler kan upp till tre på och tre av kammar monteras på en remskiva. Kommandoanordningarna i denna serie har en inbyggd spiral- eller snäckväxel med ett utväxlingsförhållande från 1: 1 till 1:36; ibland är de utrustade med en elektrisk drivning. Antalet ingående kretsar är från 2 till 6. Med ett större antal kretsar är två trummor installerade i styrenheten. Den maximala rotationshastigheten för trumman är upp till 60 rpm. Befälhavarens elektriska uthållighet 0,2 miljoner cykler, mekanisk uthållighet 0,25 miljoner cykler.

Som kommandoanordning använder de ofta en stegsökare, vars anordning visas i fig. 3. Den stegvisa sökarens kontaktsystem är en uppsättning fasta kontakter (lameller) 1 placerade i en cirkel. En rörlig borste 2 glider längs lamellerna, som är fixerade längs axel 3.Borsten är ansluten till den yttre kretsen med hjälp av en rörlig strömledare 10. Den gradvisa rörelsen av borsten utförs av en spärrmekanism bestående av ett spärrhjul 5, en arbetshund 6 och en låshake 9. Spärrmekanismen har en elektromagnetisk drivning 7. När en kontroll appliceras puls på elektromagnetspolen, dras ankaret till kärnan och vrider spärrhjulet med en tand. Som ett resultat rör sig borsten från en lamell till en annan och gör en omkopplare i den externa kretsen.

Steppern har flera rader med blad och borstar monterade på en axel. Detta gör att du kan öka antalet switchade kretsar.

Ris. 3. Stegsökningsenhet.

De rörliga elementen i stegsökaren kan bara röra sig i en riktning. Därför är det bara möjligt att återföra borsten till sitt ursprungliga läge efter att den har gjort en fullständig rotation. Om antalet slag i driftscykeln för kommandoanordningen är mindre än antalet lameller, är en accelererad rörelse av borsten till utgångsläget möjlig. För detta används en speciell rad av lameller 4, där alla lameller, utom den nolla, är elektriskt anslutna till varandra. Den omvända kretsen visas i fig. 3 med prickad linje. Den är bildad av lameller 4, en elektromagnetisk spole och dess hjälpbrytande kontakter 8.

Varje gång elektromagneten aktiveras öppnas kontakterna 8 och returkretsen bryts. Kontakter 8 stängs igen osv. lamell öppnas returkretsen och borströrelsen stannar. Stegkontakter är konstruerade för låga strömmar (upp till 0,2 A). Stegenheter med tyristorbrytare används för att byta strömkretsar.

Beröringsfria styrenheter är konstruerade enligt samma princip som kontaktdon. Styrenheten har en central axel med skivor på vilka styrelement (kammar, skärmar, optiska lock etc.) är monterade. De känsliga delarna av kommandoenheten är installerade i periferin av skivorna på den stationära kroppen. Induktiva, fotoelektriska, kapacitiva och andra omvandlare används som de sista. Till exempel, på basis av kontaktregulatorn KA21 (se bild 1), produceras en beröringsfri styrenhet av typen KA51.

Beröringsfri omkoppling utförs av generatorslagströmbrytare, i design liknande omkopplare av BVK-typ, som installeras istället för mikrobrytare 5. Dessa omkopplare styrs av aluminiumsektorer fästa på en axel 7 istället för kammar 1.

Ris 4. Schematisk över en kontaktlös kommandoenhet baserad på Selsyn

I fig. 4a visar ett diagram över en tillverkad kontaktlös kommandoanordning baserad på selsin… Statorlindningen på selsyn Wc är ansluten till elnätet. Spänningen som uppstår på rotorlindningarna likriktas av dioderna V1 och V2, utjämnas av kondensatorerna Cl och C2 och matas till belastningen genom motstånden R1 och R2. Selsynrotorns rotation förändrar EMF i dess lindningar, vilket resulterar i en förändring i den likriktade spänningen. När rotorn roteras i motsatt riktning byter den likriktade spänningen tecken.

Sådana kommandoanordningar används i automatiserade elektriska drivsystem där det är nödvändigt att ge tre kommandon: start framåt och bakåt och stopp. För att tydligare fixa den elektriska enheten vid inbromsning skapar de en död zon för styrenheten.För att göra detta, använd icke-linjäriteten hos strömspänningsegenskaperna för dioderna V3 och V4, som uppstår vid låga strömmar. Grafen över förändringen av styrenhetens utspänning beroende på rotorns a rotationsvinkel visas i fig. 4, b.