Ukazne naprave in programabilne krmilne naprave zanke

Ciklična narava proizvodnih procesov številnih mehanizmov je privedla do nastanka posebnega razreda krmilnih naprav, ki zagotavljajo izvajanje delovnega programa izvršilnih naprav v določenem zaporedju. Takšne naprave imenujemo komandne naprave ali komandni krmilniki.

Upravljalnik je mehanska naprava, ki občasno deluje na električno občutljive elemente, ki ustvarjajo krmilne signale. Glavni del takšne naprave je gred ali boben, ki prejema gibanje od mehanizma obdelovalnega stroja ali električnega motorja. V prvem primeru se krmiljenje izvaja v funkciji premikanja teles obdelovalnih strojev, v drugem pa v funkciji časa.

Primer je nastavljiv krmilnik odmikača serije KA21, katerega shematski diagram je prikazan na sl. 1. Kot preklopni elementi v krmilniku se uporabljajo mikrostikala 5, pritrjena na izolacijsko tirnico 2 z dvema vijakoma: 3 in 6.Vijak 3 je nastavitveni vijak, z njim lahko spremenite položaj mikrostikala glede na valjčni potisnik 4.

riž. 1. Nastavljiv krmilnik serije KA21.

riž. 2. Cam krmilnik serije KA4000.

Gred 7 z odmikači 1, ki so diski z dvema premičnima sektorjema, služi kot razdelilni element krmilnika. S spreminjanjem relativnega položaja sektorjev in vrtenjem odmikača glede na gred je mogoče spremeniti trajanje vklopljenega položaja mikrostikala in trenutek delovanja.

Poveljnik je nameščen v zaprtem ohišju in je v nekaterih primerih opremljen z menjalnikom, ki spreminja dolžino krmilnega cikla. Na gredi krmilnika je nameščenih od 3 do 12 odmikov in ustrezno število mikrostikal.

Krmilne naprave serije KL21 so zasnovane za preklapljanje AC 380 V, 4 A in DC 220 V, 2,5 A. Preklopna življenjska doba je 1,6 milijona ciklov, mehanska vzdržljivost doseže 10 milijonov ciklov.

Za programsko preklapljanje tokokrogov visoke moči uporabite ukazne naprave serije KA4000 s takojšnjim odklopom kontaktov, katerih konstrukcija je prikazana na sl. 2. Gred 1 krmilnika ima kvadratni prerez, ki vam omogoča pritrditev krmilnih podložk 2, sestavljenih iz dveh polovic. Podložke so opremljene z luknjami za pritrditev odmikačev 3 in 14, ki sta nameščeni na obeh straneh podložke. Ohišje odmikača ima podolgovat utor, ki omogoča drsenje glede na montažno luknjo. Gred z jermenicami in odmikači tvori boben odmične gredi, ki določa program komandne naprave.

Kontaktni sistem krmilnika tipa mostu je sestavljen iz fiksnih kontaktov 5, nameščenih na izolacijskem vodilu 4, in gibljivega kontaktnega dela 6, ki je povezan z ročico 7. Ko se boben vrti, preklopni odmikač 14 teče na kontaktni valj 11 in obrača vzvod 7, zapiranje kontaktnega sistema in pritiskanje povratne vzmeti 10. Hkrati ključavnica 13 zavorne ročice 9 pod delovanjem vzmeti 12 presega štrlino ročice 7, ki pritrdi kontaktni sistem v zaprtem položaju potem ko se odmikač 14 obrne in se preneha dotikati valja 11.

Kontaktni sistem izklopi drugi odmikač 3, ki se premika na valju 8, obrne odklopno ročico 9 in sprosti ročico 7, ki pod delovanjem povratne vzmeti 10 takoj odpre kontakte krmilnika. To omogoča preklapljanje napajalnih tokokrogov, medtem ko se boben počasi vrti.

Za bolj zapletene delovne cikle je mogoče na eno jermenico namestiti do tri vklopne in tri izklopne odmikače. Komandne naprave te serije imajo vgrajeno spiralno ali polžasto gonilo s prestavnim razmerjem od 1: 1 do 1:36; včasih so opremljeni z električnim pogonom. Število vključenih vezij je od 2 do 6. Pri večjem številu vezij sta v krmilniku nameščena dva bobna. Največja hitrost vrtenja bobna je do 60 vrt / min.Električna vzdržljivost poveljnika 0,2 milijona ciklov, mehanska vzdržljivost 0,25 milijona ciklov.

Kot ukazna naprava pogosto uporabljajo iskalnik korakov, katerega naprava je prikazana na sl. 3. Kontaktni sistem stopničastega iskala je niz fiksnih kontaktov (lamel) 1, ki se nahajajo v krogu. Premična krtača 2 drsi vzdolž lamel, ki so pritrjene vzdolž osi 3.Krtača je povezana z zunanjim tokokrogom s pomočjo premičnega tokovnega vodnika 10. Postopno premikanje krtače se izvaja z zaskočnim mehanizmom, ki je sestavljen iz zaskočnega kolesa 5, delovnega psa 6 in zaklepnega psa 9. Zaskočni mehanizem ima elektromagnetni pogon 7. Ko se na tuljavo elektromagneta izvaja impulz krmiljenja, se armatura pritegne k jedru in z enim zobom obrača zaskočno kolo. Zaradi tega se ščetka premika od ene lamele do druge in naredi preklop v zunanjem tokokrogu.

Steper ima več vrst rezil in ščetk, nameščenih na eni osi. To vam omogoča povečanje števila preklopnih vezij.

riž. 3. Naprava za iskanje korakov.

Premični elementi iskalnika stopnic se lahko premikajo samo v eno smer. Zato je vrnitev ščetke v prvotni položaj možna šele, ko je naredila polni obrat. Če je število gibov v delovnem ciklu komandne naprave manjše od števila lamel, je možno pospešeno premikanje ščetke v začetni položaj. Za to se uporablja posebna vrsta lamel 4, v kateri so vse lamele, razen ničelne, med seboj električno povezane. Obratno vezje je prikazano na sl. 3 s pikčasto črto. Sestavljen je iz lamel 4, elektromagnetne tuljave in njenih pomožnih prekinitvenih kontaktov 8.

Vsakič, ko se elektromagnet aktivira, se kontakti 8 odprejo in povratni tokokrog se prekine. Stiki 8 se znova zaprejo itd. letvico, se povratni tokokrog odpre in gibanje ščetke se ustavi. Stopenjski kontakti so zasnovani za nizke tokove (do 0,2 A). Za preklapljanje napajalnih tokokrogov se uporabljajo koračne naprave s tiristorskimi stikali.

Brezkontaktne krmilne naprave so zasnovane po enakem principu kot kontaktne. Krmilna enota ima centralno gred z diski, na katerih so nameščeni krmilni elementi (kamčki, zasloni, optični pokrovi itd.). Občutljivi elementi komandne naprave so nameščeni na obrobju diskov na stacionarnem telesu. Kot zadnji se uporabljajo induktivni, fotoelektrični, kapacitivni in drugi pretvorniki. Na primer, na osnovi kontaktnega krmilnika KA21 (glej sliko 1) je izdelan brezkontaktni krmilnik tipa KA51.

Brezkontaktno preklapljanje izvajajo generatorska hodna stikala, ki so po zasnovi podobna stikalom tipa BVK, ki so nameščena namesto mikrostikal 5. Ta stikala krmilijo aluminijasti sektorji, pritrjeni na gredi 7 namesto odmikačev 1.

Riž 4. Shema brezkontaktne komandne naprave na osnovi selsyna

Na sl. 4a prikazuje shemo izdelane brezkontaktne komandne naprave na podlagi selsina… Navitje statorja selsyn Wc je priključeno na električno omrežje. Napetost, ki nastane na navitjih rotorja, se popravi z diodama V1 in V2, zgladi kondenzatorja C1 in C2 in se napaja v obremenitev skozi upore R1 in R2. Vrtenje rotorja selsyn spremeni EMF v njegovih navitjih, kar povzroči spremembo popravljene napetosti. Ko se rotor vrti v nasprotni smeri, popravljena napetost spremeni predznak.

Takšne komandne naprave se uporabljajo v sistemih avtomatiziranega električnega pogona, kjer je potrebno podati tri ukaze: zagon v smeri naprej in nazaj ter ustavitev. Za jasnejšo fiksacijo električnega pogona pri zaviranju ustvarijo mrtvo območje krmilnika.Če želite to narediti, uporabite nelinearnost tokovno-napetostnih karakteristik diod V3 in V4, ki se pojavi pri nizkih tokovih. Graf spremembe izhodne napetosti krmilnika glede na kot vrtenja rotorja a je prikazan na sl. 4, b.