Povelové zariadenia a programovateľné slučkové riadiace zariadenia

Cyklický charakter výrobných procesov mnohých mechanizmov viedol k vzniku špeciálnej triedy riadiacich zariadení, ktoré zabezpečujú vykonávanie pracovného programu výkonných zariadení v danom poradí. Takéto zariadenia sa nazývajú príkazové zariadenia alebo príkazové ovládače.

Veliteľ je mechanické zariadenie, ktoré periodicky pôsobí na elektricky citlivé prvky, ktoré generujú riadiace signály. Hlavnou časťou takéhoto zariadenia je hriadeľ alebo bubon, ktorý prijíma pohyb z mechanizmu obrábacieho stroja alebo elektromotora. V prvom prípade sa riadenie vykonáva vo funkcii pohybu telies obrábacích strojov av druhom - vo funkcii času.

Príkladom je nastaviteľný vačkový ovládač série KA21, ktorého schematický diagram je znázornený na obr. 1. Mikrospínače 5 sa používajú ako spínacie prvky v regulátore, upevnené na izolačnej lište 2 pomocou dvoch skrutiek: 3 a 6.Skrutka 3 je nastavovacia skrutka, možno ju použiť na zmenu polohy mikrospínača vzhľadom na valčekový posúvač 4.

Ryža. 1. Nastaviteľný ovládač série KA21.

Ryža. 2. Ovládač vačky série KA4000.

Hriadeľ 7 s vačkami 1, čo sú disky s dvoma pohyblivými sektormi, slúži ako rozdeľovací prvok regulátora. Zmenou vzájomnej polohy sektorov a otáčaním vačky vzhľadom na hriadeľ je možné zmeniť dobu trvania zapnutej polohy mikrospínača a moment činnosti.

Veliteľ je umiestnený v utesnenom kryte a v niektorých prípadoch je vybavený prevodovkou, ktorá mení dĺžku riadiaceho cyklu. Na hriadeli regulátora je namontovaných 3 až 12 vačiek a zodpovedajúci počet mikrospínačov.

Riadiace zariadenia série KL21 určené na spínanie AC 380 V, 4 A a DC 220 V, 2,5 A. Životnosť spínania je 1,6 milióna cyklov, mechanická výdrž dosahuje 10 miliónov cyklov.

Na softvérové ​​spínanie výkonových obvodov použite povelové prístroje radu KA4000 s okamžitým rozpájaním kontaktov, ktorých konštrukcia je znázornená na obr. 2. Hriadeľ 1 regulátora má štvorcový prierez, ktorý umožňuje upevniť ovládacie podložky 2, pozostávajúce z dvoch polovíc. Podložky sú vybavené otvormi na upevnenie vačiek 3 a 14, ktoré sú namontované na oboch stranách podložky. Puzdro vačky má predĺženú drážku, ktorá jej umožňuje posúvať sa vzhľadom na montážny otvor. Hriadeľ s kladkami a vačkami tvorí bubon vačkového hriadeľa, ktorý určuje program povelového zariadenia.

Kontaktný systém ovládača mostíkového typu pozostáva z pevných kontaktov 5 namontovaných na izolačnej zbernici 4 a pohyblivej kontaktnej časti 6 spojenej s pákou 7. Pri otáčaní bubna tečie spínacia vačka 14 na kontaktnú kladku 11 a otáča páka 7, zatvorenie kontaktného systému a stlačenie vratnej pružiny 10. Súčasne zámok 13 dorazovej páky 9 pôsobením pružiny 12 presahuje výstupok páky 7, čím sa kontaktný systém upevňuje v zatvorenej polohe. potom, čo sa vačka 14 otočí a prestane sa dotýkať valčeka 11.

Kontaktný systém je vypnutý druhou vačkou 3, ktorá sa pohybuje na valci 8, otáča vypínaciu páku 9 a uvoľňuje páku 7, ktorá pôsobením vratnej pružiny 10 okamžite otvorí kontakty ovládača. To umožňuje prepínanie napájacích obvodov pri pomalom otáčaní bubna.

Pre zložitejšie pracovné cykly možno na jednu kladku namontovať až tri zapnuté a tri vypnuté vačky. Povelové zariadenia tejto série majú zabudovaný špirálový alebo šnekový prevod s prevodovým pomerom od 1:1 do 1:36; niekedy sú vybavené elektrickým pohonom. Počet zahrnutých okruhov je od 2 do 6. Pri väčšom počte okruhov sú v ovládači inštalované dva bubny. Maximálna rýchlosť otáčania bubna je až 60 ot./min.Elektrická výdrž veliteľa 0,2 milióna cyklov, mechanická výdrž 0,25 milióna cyklov.

Ako príkazové zariadenie často používajú vyhľadávač krokov, ktorého zariadenie je znázornené na obr. 3. Kontaktný systém stupňovitého hľadača je sústava pevných kontaktov (lamiel) 1 umiestnených v kruhu. Po lamelách, ktoré sú upevnené pozdĺž osi 3, sa posúva pohyblivá kefa 2.Kefa je pripojená k vonkajšiemu obvodu pomocou pohyblivého prúdového vodiča 10. Postupný pohyb kefy je vykonávaný rohatkovým mechanizmom pozostávajúcim z rohatkového kolesa 5, pracovného zuba 6 a blokovacieho zuba 9. má elektromagnetický pohon 7. Keď je na cievku elektromagnetu aplikovaný riadiaci impulz, kotva sa pritiahne k jadru a otáča rohatkou s jedným zubom. V dôsledku toho sa kefa pohybuje z jednej lamely na druhú a prepína vo vonkajšom okruhu.

Stepper má niekoľko radov lopatiek a kief namontovaných na jednej osi. To umožňuje zvýšiť počet spínaných obvodov.

Ryža. 3. Zariadenie krokového vyhľadávania.

Pohyblivé prvky vyhľadávača krokov sa môžu pohybovať iba jedným smerom. Preto je vrátenie kefy do pôvodnej polohy možné až po jej úplnom otočení. Ak je počet zdvihov v pracovnom cykle ovládacieho zariadenia menší ako počet lamiel, potom je možný zrýchlený pohyb kefy do východiskovej polohy. Na to slúži špeciálny rad lamiel 4, v ktorom sú všetky lamely okrem nultej navzájom elektricky spojené. Reverzný obvod je znázornený na obr. 3 s bodkovanou čiarou. Tvoria ho lamely 4, elektromagnetická cievka a jej pomocné vypínacie kontakty 8.

Zakaždým, keď je elektromagnet aktivovaný, kontakty 8 sa otvoria a spätný obvod sa preruší. Kontakty 8 sa opäť zatvoria atď. lamela, spätný okruh sa otvorí a pohyb kefy sa zastaví. Krokové kontakty sú určené pre nízke prúdy (do 0,2 A). Na spínanie silových obvodov sa používajú krokové zariadenia s tyristorovými spínačmi.

Bezdotykové ovládacie zariadenia sú navrhnuté na rovnakom princípe ako kontaktné. Riadiaca jednotka má centrálny hriadeľ s kotúčmi, na ktorých sú namontované ovládacie prvky (vačky, obrazovky, optické kryty atď.). Citlivé prvky riadiaceho zariadenia sú inštalované na obvode diskov na stacionárnom tele. Ako posledné sa používajú meniče indukčné, fotoelektrické, kapacitné a iné. Napríklad na báze kontaktného ovládača KA21 (pozri obr. 1) sa vyrába bezdotykový ovládač typu KA51.

Bezkontaktné spínanie je realizované spínačmi zdvihu generátora, dizajnovo podobným spínačom typu BVK, ktoré sú inštalované namiesto mikrospínačov 5. Tieto spínače sú ovládané hliníkovými sektormi upevnenými na hriadeli 7 namiesto vačiek 1.

Ryža 4. Schéma bezkontaktného príkazového zariadenia založeného na selsyn

Na obr. 4a je znázornená schéma vyrobeného bezkontaktného povelového zariadenia na báze selsínu… Vinutie statora selsyn Wc je pripojené k sieti. Napätie vznikajúce na vinutiach rotora je usmernené diódami V1 a V2, vyhladené kondenzátormi C1 a C2 a privádzané do záťaže cez odpory R1 a R2. Otáčanie rotora selsyn mení EMF v jeho vinutí, čo vedie k zmene usmerneného napätia. Keď sa rotor otáča v opačnom smere, usmernené napätie zmení znamienko.

Takéto povelové zariadenia sa používajú v automatizovaných systémoch elektrického pohonu, kde je potrebné vydať tri povely: štart v smere dopredu a dozadu a zastavenie. Pre jasnejšiu fixáciu elektrického pohonu pri brzdení vytvárajú mŕtvu zónu ovládača.Na tento účel použite nelinearitu charakteristík prúdového napätia diód V3 a V4, ktorá sa vyskytuje pri nízkych prúdoch. Graf zmeny výstupného napätia regulátora v závislosti od uhla natočenia rotora a je na obr. 4, b.