С помощью контроллеров осуществляют управление работой электродвигателя,
т. е его включение, регулирование скорости, остановку и изменение
направления движения (реверсирование).
Реверсированием электродвигателя изменяют направление движения
механизма. Реверсирование производят путем изменения порядка подключения
двух питающих проводов цепи статора. При этом получается другой порядок
чередования фаз в обмотке статора, и вращающееся поле статора и ротор
изменяют направление вращения.
Скорость вращения асинхронного двигателя регулируют, как правило,
включением во внешнюю цепь ротора двигателя с контактными кольцами
добавочного пускорегулирующего сопротивления; чем больше сопротивление,
тем больше величина скольжения 5 и тем меньше скорость вращения
двигателя п.
Сопротивление увеличивается или уменьшается ступенями в соответствии с
изменением положения рукоятки контроллера.
На рис. 44 приведены типовые механические характеристики асинхронного
электродвигателя с фазовым ротором, показывающие, как при различных
положениях рукоятки контроллера изменяется скорость вращения двигателя
n в зависимости от изменения момента нагрузки
AfCT на валу двигателя.
При положении контроллера 1 величина пускорегулирующего сопротивления
максимальная, при положениях 2, 3 и 4 она постепенно уменьшается, а на
положении 5 — сопротивление полностью закорачивается и двигатель
работает на своей естественной (автоматической) характеристике.
Установившаяся скорость вращения двигателя
на каждом из этих положений соответствует моменту нагрузки механизма,
приложенному к валу электродвигателя.
С изменением момента меняется и скорость: если нагрузка растет, то
скорость падает. Поэтому одна и та же установившаяся скорость при
различных нагрузках механизма может быть получена на разных положениях
контроллера.
Пуск электродвигателя с фазовым ротором осуществляется постепенным
передвижением рукоятки контроллера из одного положения в другое (от 0 до
5) по мере возрастания скорости вращения электродвигателя. На первых
(реостатных) положениях контроллера включение пускорегулировочного
сопротивления в цепь ротора уменьшает пусковой ток электродвигателя, а
следовательно, и его пусковой момент. На рис. 44 толстой линией показано
изменение скорости вращения двигателя и его пускового момента на всех
по-ложениях контроллера при постоянной нагрузке механизма (Aff,= = const).
Кошроллеры, применяемые для управления электроприводами крановых
механизмов, по принципу работы разделяются на два вида:
1) контроллеры непосредственного управления или силовые, коммутирующие
непосредственно силовые цепи двигателя при помощи контактных устройств
контроллера с ручным приводом;
2) контроллеры дистанционного управления или магнитные, управляемые
дистанционно при помощи командоконтроллеров, коммутирующих цепи
управления.
Силовые контроллеры. В настоящее время наша промышленность
выпускает силовые контроллеры с контактными устройствами только
кулачкового типа. Изготовлявшиеся ранее контроллеры барабанного типа
(рис. 45) сохранились в эксплуатации.
Контактное устройство барабанного контроллера состоит из ряда пружинящих
контактов-пальцев, собранных на неподвижной изоляционной доске, и из
металлических сегментов с медными накладками. собранных па изолированном
валу. При вращении вала его сегменты производят электрическое соединение
между контактными пальцами по требуемой схеме.
Технические данные барабанных контроллеров, устанавливаемых на башенных
кранах, приведены в табл. 7.
Основными конструктивными узлами кулачкового
контроллера (рис. 46) являются контактные (кулачковые) элементы и вал с
кулачковыми шайбами.
Кулачковый элемент смонтирован на изоляционной доске или на фасонном
пластмассовом изоляторе. Доски с кулачковыми элементами закреплены на
раме контроллера. Кулачковый элемент может
быть целиком снят для ремонта или замены, без
нарушения крепления и электрических соединений остальных элементов.
Узел неподвижного контакта и подшипник поворотного рычага с подвижным
контактом закреплены на изоляционном основании элемента, Пока конец
рычага 4 с роликом 6 не соприкасается с выступом кулачковой шайбы 5,
спиральная пружина 7 замыкает контакты элемента: прижимает его подвижный
контакт 2 к неподвижному I. Когда пал повернут в такое положение, что
ролик 6 рычага 4 находится па гребне кулачковой шайбы, рычаг
поворачивается и контакты 1 и 2 размыкаются.
Помимо основной замыкающей пружины 7, на подвижный контакт действует
пружина 3, обеспечивающая необходимую силу нажатия между контактами.
Подвижный контакт 2 в процессе замыкания или размыкания совершает
сложное движение, перекатываясь по неподвижному контакту, что
обеспечивает лучшие условия их работы.
Помимо контактов главной цепи, включенных в цепь ротора или статора
двигателя, контроллеры имеют кулачковые элементы кепи управления.
У контроллеров НТ-100 и НТ-150 кулачковые элементы цепей управления
отличаются от элементов, коммутирующих главную цепь
меньшими габаритами и тем, что вместо подвижного
контакта на рычаге закреплен мостик, который может замыкать два
неподвижных контакта. У контроллеров остальных серий кулачковые элементы
цепи управления такие же, как и элементы, коммутирующие главную цепь.
Рис. 45. Барабанный контроллер:
1 — корпус. 2 - сегменты. 3—вал с сегменте держателями, 4 — штурвал. 5 —
пальцедержатель с пружиной и регулировочными гайками, 6 — стальная
изолированная рейка. 7— пальцы с сухарями, 5 съемный кожух
На изоляторах кулачковых элементов контроллеров HI-IUU и НТ-150,
коммутирующих статорную цепь, установлены дугогаентель-ные камеры.
Кулачковые элементы контроллеров НТ-50, НТ-60 и KKT-G0 дугогаснтелышх
систем не. имеют, а элементы, коммутирующие цепи статора, заключены в
дугостойкие перегородки.
Кулачковые элементы контроллеров ККТ-60 расположены в два ряда и каждая
шайба барабана управляет одновременно двумя элементами в отличие от
остальных контроллеров, где каждым кулачковым элементом управляет своя
шайба. В связи с этим контроллеры KKT-G0 отличаются малыми габаритами,
близкими к габаритам командоконтроллеров (рис, 47, а, б). Корпус
контроллеров ККГ-60 выполнен из легкого алюминиевого сплава.
Кулачковые контроллеры снабжены фиксирующим механизмом для остановки
вала в положении, соответствующем полному замыканию или полному
размыканию контактов. Нонорот кулачкового вала производится с помощью
штурвала или рукоятки. Контроллер закрывается съемным кожухом.
В табл. 8 приведены основные каталожные данные кулачковых контроллеров.
Номинальная мощность этих контроллеров (нагрузка двигателя, для которого
предназначен контроллер) дана при условии не более ООО включений в час и
ПВ, равном 40%.
Рис. 47. Габаритные размеры кулачковых
контроллеров: а — типа ККГ-60, б —типа НТ-60