पॉवर कंट्रोलर्स: उद्देश, डिव्हाइस, तांत्रिक वैशिष्ट्ये

कंट्रोलर हे एक नियंत्रण यंत्र आहे जे रोटेशनचा वेग आणि रिव्हर्स इलेक्ट्रिक मोटर्स सुरू करण्यासाठी, थांबविण्यासाठी, नियंत्रित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. 600 V पेक्षा जास्त व्होल्टेज नसलेल्या इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या पुरवठा साखळीमध्ये संपर्क नियंत्रक थेट समाविष्ट केले जातात.

संपर्क भागांच्या स्थानानुसार, स्लाइडिंग संपर्क आणि कॅम प्रकार असलेले नियंत्रक वेगळे केले जातात. स्लाइडिंग संपर्कांसाठी नियंत्रक, यामधून, ड्रम आणि फ्लॅटमध्ये विभागलेले आहेत (नंतरचे क्वचितच वापरले जातात).

कंट्रोलर शाफ्ट मॅन्युअली किंवा ड्राइव्ह यंत्रणा किंवा वेगळ्या इलेक्ट्रिक मोटरद्वारे फिरवता येते. निश्चित संपर्क (बोटांनी) संपर्कांसह शाफ्टच्या सभोवतालच्या उपकरणामध्ये स्थित असतात आणि त्यापासून वेगळे केले जातात. नियंत्रक केवळ सुरक्षित आवृत्तीमध्ये तयार केले जातात. शिफ्ट पोझिशन्स निश्चित करण्यासाठी लीव्हर स्प्रिंग यंत्रणा वापरली जाते.

कंट्रोलरचा प्रीसेट स्विचिंग प्रोग्राम जंगम संपर्कांच्या (सेगमेंट्स) संबंधित व्यवस्थेद्वारे लक्षात येतो.स्विचिंग स्थिती सुधारण्यासाठी, DC कंट्रोलर चुंबकीय बॅकफिलसह पुरवले जातात. स्विचिंग पोझिशन्सची संख्या सामान्यतः 1 ते 8 पर्यंत असते (कधीकधी 12-20 पर्यंत), स्विच केलेल्या प्रवाहाचे मूल्य 200 ए पेक्षा जास्त नसते.

नियंत्रक सापेक्ष कर्तव्य चक्र (25-60%) किंवा सतत मोडमध्ये अधूनमधून काम करू शकतात. परवानगीयोग्य स्विचिंग वारंवारता ड्रम-प्रकार नियंत्रक 300 पेक्षा जास्त नाही, आणि कॅम-प्रकार नियंत्रक - प्रति तास 600 स्विच पर्यंत. लिफ्टिंग आणि ट्रान्सपोर्ट मशीन्स आणि यंत्रणांच्या इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये नियंत्रक सर्वात सामान्य झाले आहेत.

पॉवर कंट्रोलर हे कंट्रोलरच्या डिझाईनमध्ये समाविष्ट केलेल्या पूर्वनिर्धारित प्रोग्रामनुसार इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या विंडिंग सर्किट्स चालू करण्याची खात्री करण्यासाठी पूर्ण उपकरणे आहेत. डिझाइनची साधेपणा, त्रास-मुक्त ऑपरेशन आणि लहान परिमाण हे पॉवर रेग्युलेटरचे मुख्य फायदे आहेत.

त्यांच्या स्विचिंग क्षमतेनुसार पॉवर रेग्युलेटरची योग्य निवड आणि वापर केल्यामुळे, क्रेन इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह नियंत्रित करण्यासाठी कंट्रोलर विश्वसनीय आणि वापरण्यास सुलभ पूर्ण उपकरणे आहेत, कारण या उपकरणांमध्ये सेट प्रोग्रामचे उल्लंघन पूर्णपणे वगळण्यात आले आहे आणि समावेशन आणि अवलंबून ऑपरेटर शटडाउन 100% डिव्हाइस उपलब्धता सुनिश्चित करते. तथापि, या पूर्ण उपकरणांच्या तोट्यांमध्ये कमी पोशाख प्रतिरोध आणि स्विचिंग क्षमता, तसेच स्वयंचलित प्रारंभ आणि थांबण्याची कमतरता समाविष्ट आहे.

ड्रम नियंत्रक

आकृती 1 ड्रम कंट्रोलर पिन दाखवते. सेगमेंट धारक 2 च्या रूपात जंगम संपर्कासह शाफ्ट 1 वर आरोहित आहे. सेगमेंट धारक शाफ्टपासून इन्सुलेशन 4 द्वारे विलग केला जातो.स्थिर संपर्क 5 इन्सुलेटेड बस 6 वर स्थित आहे. जेव्हा शाफ्ट 1 फिरतो, तेव्हा विभाग 3 निश्चित संपर्क 5 वर जातो, ज्यामुळे सर्किट बंद होते. आवश्यक संपर्क दाब स्प्रिंग 7 द्वारे प्रदान केला जातो. मोठ्या संख्येने संपर्क घटक शाफ्टच्या बाजूने स्थित आहेत. अशा अनेक संपर्क घटक एका शाफ्टवर आरोहित आहेत. समीप संपर्क घटकांचे लोड-बेअरिंग विभाग विविध आवश्यक संयोजनांमध्ये एकमेकांशी जोडले जाऊ शकतात. भिन्न संपर्क घटक बंद करण्याचा एक विशिष्ट क्रम त्यांच्या विभागांच्या भिन्न लांबीद्वारे प्रदान केला जातो.

अंजीर. 1. ड्रम कंट्रोलर संपर्क घटक.

कॅम नियंत्रक

कॅम कंट्रोलरमध्ये, ड्रमवर बसवलेल्या कॅमद्वारे संपर्क उघडणे आणि बंद करणे प्रदान केले जाते, जे हँडव्हील हँडल किंवा पेडलद्वारे फिरवले जातात आणि 2 ते 24 इलेक्ट्रिकल सर्किट्समध्ये स्विच करू शकतात. कॅम कंट्रोलर समाविष्ट केलेल्या सर्किट्सच्या संख्येनुसार, ड्राइव्हचा प्रकार, संपर्क बंद करण्याच्या योजनांनुसार विभागले जातात.

AC कॅम कंट्रोलरमध्ये (चित्र 2), जंगम हलवता येणारा संपर्क 1 संपर्क आर्म 2 वर स्थित केंद्र O2 भोवती फिरण्यास सक्षम आहे. संपर्क आर्म 2 केंद्र O1 भोवती फिरतो. संपर्क 1 एक निश्चित संपर्क 3 सह बंद आहे आणि लवचिक कनेक्शन वापरून आउटपुट संपर्काशी जोडलेला आहे 4. बंद होणारे संपर्क 1,3 आणि आवश्यक संपर्क दाब स्प्रिंग 5 द्वारे रॉडद्वारे संपर्क लीव्हरवर कार्य करणार्‍या 6 द्वारे तयार केले जातात. संपर्क उघडतात, कॅम 7 संपर्क लीव्हरच्या हातावर रोलर 5 द्वारे कार्य करते. हे स्प्रिंग 5 संकुचित करते आणि संपर्क 1, 3 उघडते. संपर्क चालू आणि बंद करण्याचा क्षण कॅम पुली 9 च्या प्रोफाइलवर अवलंबून असतो, जो संपर्क घटकांना चालवितो.कमी संपर्क परिधान 60% च्या कर्तव्य चक्रात प्रति तास स्विच-ऑनची संख्या 600 पर्यंत वाढवणे शक्य करते.

कंट्रोलरमध्ये कॅम वॉशर 9 च्या दोन्ही बाजूंना स्थित / आणि // संपर्क घटकांचे दोन संच समाविष्ट आहेत, जे आपल्याला डिव्हाइसची अक्षीय लांबी झपाट्याने कमी करण्यास अनुमती देते. ड्रम आणि कॅम कंट्रोलर्समध्ये शाफ्ट पोझिशन लॉकिंग यंत्रणा असते.

AC नियंत्रक, चाप विझवण्याच्या सोयीसाठी, चाप विझवणारी उपकरणे नसू शकतात. त्यामध्ये फक्त आर्क-प्रतिरोधक एस्बेस्टोस-सिमेंट विभाजने 10 स्थापित केली आहेत. DC कंट्रोलर्समध्ये कंटॅक्टर्समध्ये वापरल्या जाणार्‍या चाप विझवण्याचे साधन असते.

जेव्हा हँडलवर कारवाई केली जाते तेव्हा प्रश्नातील नियंत्रक बंद केला जातो आणि ही क्रिया कॅम पुलीद्वारे प्रसारित केली जाते; ते हँडलच्या संबंधित स्थितीसह स्प्रिंग 5 च्या बलाने चालू केले जाते. म्हणून, संपर्क वेल्डेड असले तरीही ते वेगळे केले जाऊ शकतात. डिझाइनचा गैरसोय हा शाफ्टवरील मोठ्या क्षणी संपर्क घटकांच्या लक्षणीय संख्येसह बंद होणार्या स्प्रिंग्समुळे आहे. हे नोंद घ्यावे की कंट्रोलरच्या संपर्क ड्राइव्हसाठी इतर डिझाइन सोल्यूशन्स देखील शक्य आहेत. अंजीर. 2. कॅम कंट्रोलर.

सपाट नियंत्रक

मोठ्या जनरेटरच्या उत्तेजित क्षेत्राचे सहजतेने नियमन करण्यासाठी आणि मोठ्या मोटर्सच्या रोटेशनची गती सुरू आणि नियंत्रित करण्यासाठी, मोठ्या संख्येने टप्पे असणे आवश्यक आहे. कॅम कंट्रोलरचा वापर येथे अव्यवहार्य आहे, कारण मोठ्या संख्येने टप्प्यांमुळे उपकरणाच्या परिमाणांमध्ये तीव्र वाढ होते. समायोजन आणि स्टार्ट-अप दरम्यान प्रति तास ऑपरेशन्सची संख्या कमी आहे (10-12). म्हणून, टिकाऊपणाच्या बाबतीत कंट्रोलरसाठी कोणत्याही विशेष आवश्यकता नाहीत.या प्रकरणात, फ्लॅट कंट्रोलर्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

आकृती 3 प्लानर एक्सिटेशन कंट्रोल कंट्रोलरचे सामान्य दृश्य दाखवते. स्थिर संपर्क 1, प्रिझमच्या स्वरूपात, इन्सुलेटिंग प्लेट 2 वर निश्चित केले जातात, जे कंट्रोलरचा आधार आहे. ओळीच्या बाजूने निश्चित संपर्कांची व्यवस्था मोठ्या संख्येने पायऱ्यांना परवानगी देते. समान नियंत्रक लांबीसह, पहिल्या पंक्तीपासून ऑफसेट केलेल्या संपर्कांची समांतर पंक्ती वापरून चरणांची संख्या वाढवता येते. अर्ध्या पायरीने पुढे गेल्यावर, पायऱ्यांची संख्या दुप्पट होते.

जंगम संपर्क तांब्याच्या ब्रशच्या स्वरूपात बनविला जातो. ब्रश ट्रॅव्हर्स 3 मध्ये स्थित आहे आणि त्यापासून वेगळे आहे. कॉइल स्प्रिंगद्वारे दाब निर्माण होतो. संपर्क ब्रश 4 वरून आउटपुट टर्मिनलवर करंटचे हस्तांतरण करंट-कलेक्टिंग ब्रश आणि करंट-कलेक्टिंग स्पाइक्स वापरून केले जाते 5. अंजीरमधील कंट्रोलर. 3 एकाच वेळी तीन स्वतंत्र सर्किट्समध्ये स्विच करू शकते. ट्रॅव्हर्स दोन स्क्रू वापरून हलवला जातो 6, सहाय्यक मोटरने चालवला जातो 7. समायोजन दरम्यान, ट्रॅव्हर्स हँडलद्वारे हाताने हलविला जातो 8. शेवटच्या स्थितीत, ट्रॅव्हर्स मर्यादा स्विचवर कार्य करते 9, जे इंजिन थांबवते.

इच्छित स्थितीत संपर्क तंतोतंत थांबविण्यास सक्षम होण्यासाठी, संपर्कांच्या हालचालीचा वेग कमी केला जातो: (5-7) 10-3 मी / सेकंद, आणि मोटर थांबवणे आवश्यक आहे. फ्लॅट कंट्रोलरमध्ये मॅन्युअल ड्राइव्ह देखील असू शकते.

अंजीर. 3. फ्लॅट कंट्रोलर.

विविध प्रकारच्या नियंत्रकांचे फायदे आणि तोटे

ड्रम नियंत्रक

संपर्कांच्या कमी पोशाख प्रतिकारामुळे, प्रति तास सुरू होणाऱ्या कंट्रोलरची स्वीकार्य संख्या 240 पेक्षा जास्त आहे.या प्रकरणात, प्रारंभिक मोटरची शक्ती नाममात्राच्या 60% पर्यंत कमी करणे आवश्यक आहे, म्हणूनच दुर्मिळ प्रारंभ असलेले असे नियंत्रक वापरले जातात.

कॅम नियंत्रक

कंट्रोलर एक जंगम लाइन संपर्क वापरतो. संपर्कांच्या रोलिंगमुळे, उघडताना प्रज्वलित होणारी चाप पूर्णपणे चालू स्थितीत विद्युत् प्रवाहात सामील असलेल्या संपर्क पृष्ठभागावर परिणाम करत नाही.

कमी संपर्क परिधान 60% च्या कर्तव्य चक्रासह प्रति तास स्टार्टची संख्या 600 पर्यंत वाढविण्यास अनुमती देते.

कंट्रोलरच्या डिझाइनमध्ये खालील वैशिष्ट्य आहे: ते कॅमच्या उत्तलतेमुळे बंद होते आणि स्प्रिंगच्या जोरामुळे चालू होते. याबद्दल धन्यवाद, संपर्क वेल्डेड असले तरीही ते वेगळे केले जाऊ शकतात.

या प्रणालीचा गैरसोय म्हणजे संपर्क घटकांच्या महत्त्वपूर्ण संख्येसह क्लोजिंग स्प्रिंग्सद्वारे तयार केलेल्या शाफ्टवरील मोठा क्षण. इतर संपर्क ड्राइव्ह डिझाइन देखील शक्य आहेत. त्यापैकी एकामध्ये, संपर्क कॅमच्या क्रियेखाली बंद होतात आणि स्प्रिंगच्या क्रियेखाली उघडतात, तर दुसऱ्यामध्ये, कॅमद्वारे समावेश आणि डिस्कनेक्शन दोन्ही केले जातात. तथापि, ते क्वचितच वापरले जातात.

सपाट नियंत्रक

प्लॅनर कंट्रोलर्स मोठ्या जनरेटरच्या उत्तेजनाचे क्षेत्र सुधारण्यासाठी आणि मोठ्या मोटर्सची गती सुरू करण्यासाठी आणि नियंत्रित करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. मोठ्या संख्येने टप्पे असणे आवश्यक असल्याने, येथे कॅम कंट्रोलरचा वापर अव्यवहार्य आहे, कारण मोठ्या संख्येने टप्प्यांमुळे उपकरणाच्या परिमाणांमध्ये तीव्र वाढ होते.

जंगम आणि स्थिर संपर्क दरम्यान उघडताना, पायऱ्यांवर व्होल्टेज ड्रॉपच्या समान व्होल्टेज दिसते.आर्किंग रोखण्यासाठी, पायऱ्यांवर अनुज्ञेय व्होल्टेज ड्रॉप 10 V (200 A च्या विद्युत् प्रवाहावर) ते 20 V (100 A च्या विद्युत् प्रवाहावर) घेतले जाते. प्रति तास वळणांची अनुज्ञेय संख्या संपर्कांच्या परिधानाने निर्धारित केली जाते आणि सहसा 10-12 पेक्षा जास्त नसते. जर पायर्यांचा व्होल्टेज 40-50 V असेल, तर ब्रश हालचाली दरम्यान जवळच्या संपर्कांवर मात करणारा एक विशेष संपर्ककर्ता वापरला जातो.

प्रति तास 600 आणि त्याहून अधिक स्विचिंग वारंवारतेसह 100 ए आणि त्याहून अधिक प्रवाहांवर सर्किट चालू करणे आवश्यक असल्यास, कॉन्टॅक्टर आणि कंट्रोलर असलेली प्रणाली वापरली जाते.

इलेक्ट्रिक क्रेन ड्राइव्हमध्ये पॉवर रेग्युलेटरचा वापर

क्रेन यंत्रणेच्या इलेक्ट्रिक मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी खालील मालिकेतील नियंत्रकांचा वापर केला जातो: वैकल्पिक प्रवाह आणि कन्सोल नियंत्रकांचे KKT-60A DVP15 आणि UP35/I. या मालिकेचे नियंत्रक संरक्षित घरांमध्ये कव्हर आणि बाह्य वातावरणापासून संरक्षणाची डिग्री 1P44 तयार करतात. .

पॉवर रेग्युलेटर्सची यांत्रिक सहनशक्ती (3.2 -5) x 10 दशलक्ष VO सायकल आहे. स्विचिंगची टिकाऊपणा स्विच केलेल्या करंटच्या ताकदीवर अवलंबून असते. रेट केलेल्या वर्तमानात ते सुमारे 0.5 x 10 दशलक्ष VO सायकल आहे आणि रेट केलेल्या 50% करंटसह, आपण 1 x 10 दशलक्ष VO सायकलचा पोशाख प्रतिरोध मिळवू शकता.

KKT-60A नियंत्रकांना 40% च्या कर्तव्य चक्रात 63 A चा रेट केलेला प्रवाह आहे, परंतु त्यांची स्विचिंग क्षमता खूपच कमी आहे, ज्यामुळे या नियंत्रकांचा वापर कठीण स्विचिंग परिस्थितीत मर्यादित होतो. AC नियंत्रकांचे रेट केलेले व्होल्टेज 38G V आहे. , वारंवारता 50 Hz आहे.