Dispozitive de comandă și dispozitive de control al buclei programabile

Natura ciclică a proceselor de producție a multor mecanisme a condus la apariția unei clase speciale de dispozitive de control care asigură executarea programului de lucru al dispozitivelor executive într-o secvență dată. Astfel de dispozitive sunt numite dispozitive de comandă sau controlere de comandă.

Comandantul este un dispozitiv mecanic care acționează periodic asupra elementelor sensibile electric care generează semnale de control. Partea principală a unui astfel de dispozitiv este un arbore sau un tambur care primește mișcare de la mecanismul unei mașini-unelte sau al unui motor electric. În primul caz, controlul se efectuează în funcția de deplasare a corpurilor mașinii-unelte, iar în al doilea - în funcție de timp.

Un exemplu este un controler cu came reglabil, seria KA21, a cărui diagramă schematică este prezentată în fig. 1. Microîntrerupătoarele 5 sunt folosite ca elemente de comutare în controler, fixate pe șina izolatoare 2 cu două șuruburi: 3 și 6.Șurubul 3 este un șurub de reglare, acesta poate fi folosit pentru a schimba poziția microcomutatorului față de împingătorul rolei 4.

Orez. 1. Controler reglabil seria KA21.

Orez. 2. Controler cu came seria KA4000.

Arborele 7 cu came 1, care sunt discuri cu două sectoare mobile, servește ca element de distribuție al controlerului. Prin schimbarea poziției relative a sectoarelor și rotirea camei față de arbore, este posibilă modificarea duratei poziției de pornire a microîntrerupatorului și a momentului de funcționare.

Comandantul este plasat într-o carcasă etanșă și în unele cazuri este echipat cu o cutie de viteze care modifică lungimea ciclului de control. Pe arborele controlerului sunt montate de la 3 la 12 came și numărul corespunzător de microîntrerupătoare.

Dispozitive de control din seria KL21 concepute pentru comutarea AC 380 V, 4 A și DC 220 V, 2,5 A. Durata de viață la comutare este de 1,6 milioane de cicluri, rezistența mecanică ajunge la 10 milioane de cicluri.

Pentru comutarea prin software a circuitelor de mare putere, utilizați dispozitive de comandă din seria KA4000 cu deconectarea instantanee a contactelor, a căror construcție este prezentată în fig. 2. Arborele 1 al controlerului are o secțiune transversală pătrată, care vă permite să fixați șaibe de control 2, formate din două jumătăți. Șaibele sunt prevăzute cu orificii pentru fixarea camelor 3 și 14, care sunt montate pe ambele părți ale șaibei. Carcasa camei are o canelură alungită care îi permite să alunece în raport cu orificiul de montare. Arborele cu scripete și came formează un tambur de arbore cu came, care determină programul dispozitivului de comandă.

Sistemul de contact al controlerului de tip punte este format din contacte fixe 5 montate pe o busă izolatoare 4 și o parte mobilă de contact 6 conectată la pârghia 7. Când tamburul se rotește, cama de comutare 14 curge pe rola de contact 11 și rotește pârghia 7, închiderea sistemului de contact și apăsarea arcului de retur 10. În același timp, blocarea 13 a pârghiei de oprire 9 sub acțiunea arcului 12 depășește proeminența pârghiei 7, fixând sistemul de contact în poziția închis. după ce cama 14 se rotește și încetează să contacteze rola 11.

Sistemul de contact este oprit de a doua came 3, care se deplasează pe rola 8, rotește pârghia de deconectare 9 și eliberează pârghia 7, care, sub acțiunea arcului de revenire 10, deschide imediat contactele controlerului. Acest lucru permite comutarea circuitelor de alimentare în timp ce tamburul se rotește încet.

Pentru cicluri de lucru mai complexe, pe un scripete pot fi montate până la trei came pornite și trei came oprite. Dispozitivele de comandă din această serie au încorporat un angrenaj spiralat sau melcat cu un raport de transmisie de la 1: 1 la 1:36; uneori sunt echipate cu un motor electric. Numărul de circuite incluse este de la 2 la 6. Cu un număr mai mare de circuite, în controler sunt instalate două tamburi. Viteza maximă de rotație a tamburului este de până la 60 rpm Rezistența electrică a comandantului 0,2 milioane de cicluri, rezistență mecanică 0,25 milioane de cicluri.

Ca dispozitiv de comandă, ei folosesc adesea un instrument de căutare a pașilor, al cărui dispozitiv este prezentat în fig. 3. Sistemul de contact al căutătorului în trepte este un set de contacte fixe (lamele) 1 situate în cerc. O perie mobilă 2 alunecă de-a lungul lamelelor, care sunt fixate de-a lungul axei 3.Peria este conectată la circuitul extern prin intermediul unui conductor de curent mobil 10. Mișcarea treptată a periei este realizată de un mecanism cu clichet format dintr-o roată cu clichet 5, un câine de lucru 6 și un câine de blocare 9. Mecanismul cu clichet are o antrenare electromagnetică 7. Când se aplică un impuls de comandă bobinei electromagnetului, armătura este atrasă de miez și rotește roata cu clichet cu un dinte. Ca urmare, peria se deplasează de la o lamelă la alta și face o comutare în circuitul extern.

Stepper-ul are mai multe rânduri de lame și perii montate pe o axă. Acest lucru vă permite să creșteți numărul de circuite comutate.

Orez. 3. Dispozitiv de căutare pași.

Elementele mobile ale găsitorului de pași se pot deplasa doar într-o singură direcție. Prin urmare, readucerea periei în poziția inițială este posibilă numai după ce a făcut o rotație completă. Dacă numărul de curse în ciclul de funcționare al dispozitivului de comandă este mai mic decât numărul de lamele, atunci este posibilă deplasarea accelerată a periei în poziția inițială. Pentru aceasta, se folosește un rând special de lamele 4, în care toate lamelele, cu excepția celei zero, sunt conectate electric între ele. Circuitul invers este prezentat în Fig. 3 cu linie punctată. Este format din lamele 4, o bobină electromagnetică și contactele sale auxiliare de rupere 8.

De fiecare dată când electromagnetul este acționat, contactele 8 se deschid și circuitul de retur este întrerupt. Contactele 8 se închid din nou etc. lapcă, circuitul de retur se deschide și mișcarea periei se oprește. Contactele trepte sunt proiectate pentru curenți scăzuti (până la 0,2 A). Dispozitivele pas cu pas cu comutatoare tiristoare sunt folosite pentru a comuta circuitele de alimentare.

Dispozitivele de control fără contact sunt proiectate pe același principiu ca și cele cu contact. Unitatea de control are un arbore central cu discuri pe care sunt montate elemente de control (came, ecrane, capace optice etc.). Elementele sensibile ale dispozitivului de comandă sunt instalate la periferia discurilor de pe corpul staționar. Convertoarele inductive, fotoelectrice, capacitive și altele sunt utilizate ca ultimele. De exemplu, pe baza controlerului de contact KA21 (vezi Fig. 1), este produs un controler fără contact de tip KA51.

Comutarea fără contact este efectuată de comutatoare cu cursă a generatorului, similare ca design cu comutatoarele de tip BVK, care sunt instalate în locul microîntrerupătoarelor 5. Aceste întrerupătoare sunt controlate de sectoare de aluminiu fixate pe un arbore 7 în loc de came 1.

Orez 4. Schema unui dispozitiv de comandă fără contact bazat pe selsyn

În fig. 4a prezintă o diagramă a unui dispozitiv de comandă fără contact realizat bazat pe selsin… Înfășurarea statorului a selsyn Wc este conectată la rețea. Tensiunea care apare pe înfășurările rotorului este rectificată de diodele V1 și V2, netezite de condensatoarele C1 și C2 și alimentată sarcina prin rezistențele R1 și R2. Rotirea rotorului selsyn modifică EMF în înfășurările sale, rezultând o modificare a tensiunii redresate. Când rotorul este rotit în sens opus, tensiunea redresată își schimbă semnul.

Astfel de dispozitive de comandă sunt utilizate în sistemele de acționare electrică automată unde este necesar să dați trei comenzi: pornire în direcția înainte și înapoi și oprire. Pentru a fixa mai clar motorul electric la frânare, acestea creează o zonă moartă a controlerului.Pentru a face acest lucru, utilizați neliniaritatea caracteristicilor curent-tensiune ale diodelor V3 și V4, care apare la curenți scăzuti. Graficul modificării tensiunii de ieșire a controlerului în funcție de unghiul de rotație al rotorului a este prezentat în fig. 4, b.