Συσκευές εντολών και προγραμματιζόμενες συσκευές ελέγχου βρόχου
Η κυκλική φύση των διαδικασιών παραγωγής πολλών μηχανισμών οδήγησε στην εμφάνιση μιας ειδικής κατηγορίας συσκευών ελέγχου που διασφαλίζουν την εκτέλεση του προγράμματος εργασίας των εκτελεστικών συσκευών σε μια δεδομένη σειρά. Τέτοιες συσκευές ονομάζονται συσκευές εντολών ή ελεγκτές εντολών.
Ο χειριστής είναι μια μηχανική συσκευή που ενεργεί περιοδικά σε ηλεκτρικά ευαίσθητα στοιχεία που παράγουν σήματα ελέγχου. Το κύριο μέρος μιας τέτοιας συσκευής είναι ένας άξονας ή τύμπανο που δέχεται κίνηση από τον μηχανισμό μιας εργαλειομηχανής ή ενός ηλεκτροκινητήρα. Στην πρώτη περίπτωση, ο έλεγχος πραγματοποιείται στη λειτουργία της κίνησης των σωμάτων εργαλειομηχανών και στη δεύτερη - στη λειτουργία του χρόνου.
Ένα παράδειγμα είναι ένας ρυθμιζόμενος ελεγκτής έκκεντρου, σειράς KA21, το σχηματικό διάγραμμα του οποίου φαίνεται στην εικ. 1. Οι μικροδιακόπτες 5 χρησιμοποιούνται ως στοιχεία μεταγωγής στον ελεγκτή, στερεωμένοι στη μονωτική ράγα 2 με δύο βίδες: 3 και 6.Η βίδα 3 είναι μια βίδα ρύθμισης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αλλαγή της θέσης του μικροδιακόπτη σε σχέση με τον ωστήρα κυλίνδρων 4.
Ρύζι. 1. Ρυθμιζόμενο χειριστήριο σειράς KA21.
Ρύζι. 2. Ελεγκτής κάμερας σειράς KA4000.
Ο άξονας 7 με έκκεντρα 1, που είναι δίσκοι με δύο κινητούς τομείς, χρησιμεύει ως στοιχείο διανομής του ελεγκτή. Αλλάζοντας τη σχετική θέση των τομέων και περιστρέφοντας το έκκεντρο σε σχέση με τον άξονα, είναι δυνατή η αλλαγή της διάρκειας της θέσης ενεργοποίησης του μικροδιακόπτη και της στιγμής λειτουργίας.
Ο κυβερνήτης τοποθετείται σε σφραγισμένο περίβλημα και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι εξοπλισμένος με κιβώτιο ταχυτήτων που αλλάζει τη διάρκεια του κύκλου ελέγχου. Από 3 έως 12 έκκεντρα και ο αντίστοιχος αριθμός μικροδιακόπτες είναι τοποθετημένοι στον άξονα του ελεγκτή.
Συσκευές ελέγχου της σειράς KL21 σχεδιασμένες για μεταγωγή AC 380 V, 4 A και DC 220 V, 2,5 A. Η διάρκεια ζωής μεταγωγής είναι 1,6 εκατομμύρια κύκλοι, η μηχανική αντοχή φτάνει τα 10 εκατομμύρια κύκλους.
Για εναλλαγή λογισμικού κυκλωμάτων υψηλής ισχύος, χρησιμοποιήστε συσκευές εντολών της σειράς KA4000 με στιγμιαία αποσύνδεση των επαφών, η κατασκευή των οποίων φαίνεται στο σχ. 2. Ο άξονας 1 του ελεγκτή έχει τετράγωνη διατομή, η οποία σας επιτρέπει να στερεώσετε τις ροδέλες ελέγχου 2, που αποτελούνται από δύο μισά. Οι ροδέλες διαθέτουν οπές για τη στερέωση των έκκεντρων 3 και 14, οι οποίες είναι τοποθετημένες και στις δύο πλευρές της ροδέλας. Το περίβλημα του έκκεντρου έχει μια επιμήκη αυλάκωση που του επιτρέπει να ολισθαίνει σε σχέση με την οπή στερέωσης. Ο άξονας με τροχαλίες και έκκεντρα σχηματίζει ένα τύμπανο εκκεντροφόρου, το οποίο καθορίζει το πρόγραμμα της συσκευής εντολής.
Το σύστημα επαφής του ελεγκτή τύπου γέφυρας αποτελείται από σταθερές επαφές 5 τοποθετημένες σε ένα μονωτικό δίαυλο 4 και ένα κινητό τμήμα επαφής 6 συνδεδεμένο με το μοχλό 7. Όταν το τύμπανο περιστρέφεται, το έκκεντρο μεταγωγής 14 ρέει στον κύλινδρο επαφής 11 και περιστρέφει το μοχλός 7, κλείνοντας το σύστημα επαφής και πιέζοντας το ελατήριο επιστροφής 10. Ταυτόχρονα, η ασφάλιση 13 του μοχλού αναστολής 9 υπό τη δράση του ελατηρίου 12 υπερβαίνει την προεξοχή του μοχλού 7, στερεώνοντας το σύστημα επαφής στην κλειστή θέση αφού το έκκεντρο 14 στρίψει και σταματήσει να έρχεται σε επαφή με τον κύλινδρο 11.
Το σύστημα επαφής απενεργοποιείται από το δεύτερο έκκεντρο 3, το οποίο κινείται στον κύλινδρο 8, περιστρέφει τον μοχλό αποσύνδεσης 9 και απελευθερώνει το μοχλό 7, ο οποίος, υπό τη δράση του ελατηρίου επιστροφής 10, ανοίγει αμέσως τις επαφές του ελεγκτή. Αυτό επιτρέπει την εναλλαγή των κυκλωμάτων ισχύος ενώ το τύμπανο περιστρέφεται αργά.
Για πιο σύνθετους κύκλους λειτουργίας, μπορούν να τοποθετηθούν έως και τρία έκκεντρα ενεργοποίησης και απενεργοποίησης σε μία τροχαλία. Οι συσκευές εντολών αυτής της σειράς έχουν ενσωματωμένο σπειροειδές ή ατέρμονο γρανάζι με αναλογία μετάδοσης από 1: 1 έως 1:36. μερικές φορές είναι εξοπλισμένα με ηλεκτρική κίνηση. Ο αριθμός των κυκλωμάτων που περιλαμβάνονται είναι από 2 έως 6. Με μεγαλύτερο αριθμό κυκλωμάτων, δύο τύμπανα είναι εγκατεστημένα στον ελεγκτή. Η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής του τυμπάνου είναι έως 60 σ.α.λ. Ηλεκτρική αντοχή του κυβερνήτη 0,2 εκατομμύρια κύκλοι, μηχανική αντοχή 0,25 εκατομμύρια κύκλοι.
Ως συσκευή εντολών, χρησιμοποιούν συχνά ένα step finder, η συσκευή του οποίου φαίνεται στο σχ. 3. Το σύστημα επαφής του κλιμακωτού αναζητητή είναι ένα σύνολο σταθερών επαφών (lamellas) 1 που βρίσκονται σε κύκλο. Μια κινητή βούρτσα 2 ολισθαίνει κατά μήκος των ελασμάτων, τα οποία είναι στερεωμένα κατά μήκος του άξονα 3.Η βούρτσα συνδέεται με το εξωτερικό κύκλωμα μέσω ενός κινητού αγωγού ρεύματος 10. Η σταδιακή κίνηση της βούρτσας πραγματοποιείται με έναν μηχανισμό καστάνιας που αποτελείται από έναν τροχό καστάνιας 5, έναν σκύλο εργασίας 6 και έναν σκύλο κλειδώματος 9. Ο μηχανισμός καστάνιας έχει ηλεκτρομαγνητική κίνηση 7. Όταν εφαρμόζεται παλμός ελέγχου στο πηνίο ηλεκτρομαγνήτη, ο οπλισμός έλκεται στον πυρήνα και στρέφει τον τροχό καστάνιας με ένα δόντι. Ως αποτέλεσμα, η βούρτσα μετακινείται από το ένα έλασμα στο άλλο και κάνει έναν διακόπτη στο εξωτερικό κύκλωμα.
Το stepper έχει πολλές σειρές από λεπίδες και βούρτσες τοποθετημένες σε έναν άξονα. Αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε τον αριθμό των κυκλωμάτων μεταγωγής.
Ρύζι. 3. Βήμα συσκευή αναζήτησης.
Τα κινητά στοιχεία του ανιχνευτή βημάτων μπορούν να κινηθούν μόνο προς μία κατεύθυνση. Επομένως, η επαναφορά της βούρτσας στην αρχική της θέση είναι δυνατή μόνο αφού έχει κάνει πλήρη περιστροφή. Εάν ο αριθμός των πινελιών στον κύκλο λειτουργίας της συσκευής εντολής είναι μικρότερος από τον αριθμό των ελασμάτων, τότε είναι δυνατή η επιταχυνόμενη κίνηση της βούρτσας στην αρχική θέση. Για αυτό, χρησιμοποιείται μια ειδική σειρά ελασμάτων 4, στην οποία όλα τα ελάσματα, εκτός από το μηδέν, συνδέονται ηλεκτρικά μεταξύ τους. Το αντίστροφο κύκλωμα φαίνεται στο Σχ. 3 με διακεκομμένη γραμμή. Σχηματίζεται από ελάσματα 4, ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο και τις βοηθητικές επαφές θραύσης του 8.
Κάθε φορά που ενεργοποιείται ο ηλεκτρομαγνήτης, οι επαφές 8 ανοίγουν και το κύκλωμα επιστροφής σπάει. Οι επαφές 8 κλείνουν ξανά, κ.λπ. πηχάκι, το κύκλωμα επιστροφής ανοίγει και η κίνηση της βούρτσας σταματά. Οι επαφές βήματος έχουν σχεδιαστεί για χαμηλά ρεύματα (έως 0,2 A). Οι συσκευές stepper με διακόπτες θυρίστορ χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή κυκλωμάτων ισχύος.
Οι συσκευές ελέγχου χωρίς επαφή έχουν σχεδιαστεί με την ίδια αρχή με τις συσκευές επαφής. Η μονάδα ελέγχου διαθέτει έναν κεντρικό άξονα με δίσκους στους οποίους είναι τοποθετημένα στοιχεία ελέγχου (έκκεντρα, οθόνες, οπτικά καλύμματα κ.λπ.). Τα ευαίσθητα στοιχεία της συσκευής εντολών εγκαθίστανται στην περιφέρεια των δίσκων στο σταθερό σώμα. Ως τελευταίοι χρησιμοποιούνται επαγωγικοί, φωτοηλεκτρικοί, χωρητικοί και άλλοι μετατροπείς. Για παράδειγμα, με βάση τον ελεγκτή επαφής KA21 (βλ. Εικ. 1), παράγεται ένας ελεγκτής χωρίς επαφή του τύπου KA51.
Η ανεπαφική μεταγωγή πραγματοποιείται από διακόπτες διαδρομής της γεννήτριας, παρόμοιου σχεδιασμού με διακόπτες τύπου BVK, οι οποίοι είναι εγκατεστημένοι αντί για μικροδιακόπτες 5. Αυτοί οι διακόπτες ελέγχονται από τομείς αλουμινίου στερεωμένους στον άξονα 7 αντί για τους έκκεντρους 1.
Ρύζι 4. Σχηματική απεικόνιση μιας συσκευής εντολών χωρίς επαφή που βασίζεται στο selsyn
Στο σχ. Το σχήμα 4α δείχνει ένα διάγραμμα μιας συσκευής εντολών χωρίς επαφή με βάση το selsin… Η περιέλιξη του στάτορα του selsyn Wc είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο. Η τάση που προκύπτει στις περιελίξεις του ρότορα διορθώνεται από τις διόδους V1 και V2, εξομαλύνεται από τους πυκνωτές C1 και C2 και τροφοδοτείται στο φορτίο μέσω των αντιστάσεων R1 και R2. Η περιστροφή του ρότορα selsyn αλλάζει το EMF στις περιελίξεις του, με αποτέλεσμα την αλλαγή της ανορθωμένης τάσης. Όταν ο ρότορας περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, η ανορθωμένη τάση αλλάζει πρόσημο.
Τέτοιες συσκευές εντολών χρησιμοποιούνται σε αυτοματοποιημένα συστήματα ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης όπου είναι απαραίτητο να δοθούν τρεις εντολές: εκκίνηση προς τα εμπρός και αντίστροφες κατευθύνσεις και στάση. Για να σταθεροποιήσουν πιο καθαρά την ηλεκτρική κίνηση κατά το φρενάρισμα, δημιουργούν μια νεκρή ζώνη του ελεγκτή.Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε τη μη γραμμικότητα των χαρακτηριστικών ρεύματος-τάσης των διόδων V3 και V4, η οποία εμφανίζεται σε χαμηλά ρεύματα. Το γράφημα της μεταβολής της τάσης εξόδου του ελεγκτή ανάλογα με τη γωνία περιστροφής του ρότορα a φαίνεται στο σχ. 4, β.