功率控制器：用途、裝置、技術特性

控制器是設計用於啟動、停止、調節旋轉速度和反轉電動機的控制裝置。接觸式控制器直接包含在電壓不超過 600 V 的電動機供應鏈中。

根據觸點部位的位置，分為滑動觸點式和凸輪式控制器。滑動觸點控制器又分為鼓形和扁平形（後者很少使用）。

控制器軸可以手動或通過驅動機構或單獨的電動機旋轉。固定觸點（指狀物）位於設備外殼中，圍繞帶觸點的軸並與軸隔離。控制器僅以安全版本生產。槓桿彈簧機構用於固定換檔位置。

控制器預置的開關程序是通過相應排列的動觸點（段）來實現的。為了改善開關條件，直流控制器配備了磁性回填。開關位置的數量通常為1至8個（有時可達12-20個），開關電流值不超過200 A。

控制器可以在具有相對占空比 (25-60%) 的間歇模式下運行，也可以在連續模式下運行。允許的開關頻率鼓式控制器不超過 300，而凸輪式控制器 - 每小時最多 600 次開關。控制器已成為起重運輸機械和機構的電力驅動中最常見的控制器。

功率控制器是一種完整的設備，用於確保根據控制器設計中包含的預定程序接通電動機的繞組電路。設計簡單、無故障運行和體積小是功率調節器的主要優點。

通過根據開關能力正確選擇和使用功率調節器，控制器是可靠且易於使用的完整設備，用於控制起重機電氣驅動器，因為在這些設備中完全排除了違反設定程序的情況，並且包含依賴操作員關機可確保 100% 的設備可用性。然而，這些完整裝置的缺點包括耐磨性和開關能力低，以及缺乏自動啟停。

鼓控制器

圖 1 顯示了鼓控制器引腳。在軸1上安裝有扇形活動觸頭的扇形支架2。扇形支架通過絕緣層4與軸隔離。固定觸頭5位於絕緣母線6上，當轉軸1轉動時，換向片3向固定觸頭5移動，從而閉合電路。必要的接觸壓力由彈簧 7 提供。大量的接觸元件沿軸佈置。許多這樣的接觸元件安裝在一根軸上。相鄰接觸元件的承載段可以以各種必要的組合相互連接。閉合不同接觸元件的特定順序由它們的段的不同長度提供。

如圖。 1.鼓控制器接觸元件。

凸輪控制器

在凸輪控制器中，觸點的打開和閉合由安裝在滾筒上的凸輪提供，凸輪通過手輪手柄或踏板旋轉，可以切換 2 到 24 個電路。凸輪控制器根據包含的電路數量、驅動器類型、觸點閉合方案進行劃分。

在AC凸輪控制器(圖2)中，可動可動觸點1能夠圍繞位於接觸臂2上的中心O2旋轉。接觸臂2圍繞中心O1旋轉。觸點 1 用固定觸點 3 閉合，並使用柔性連接 4 連接到輸出觸點。閉合觸點 1,3 和必要的接觸壓力由彈簧 5 通過桿 6 作用在接觸桿上產生。當觸點打開，凸輪 7 通過滾子 5 作用在接觸桿的臂上。這會壓縮彈簧 5 並打開觸點 1、3。觸點接通和斷開的時刻取決於驅動觸點元件的凸輪滑輪9的輪廓。低觸點磨損使得在 60% 的佔空比下每小時的接通次數增加到 600 次成為可能。

控制器包括兩組接觸元件/和//，它們位於凸輪墊圈 9 的兩側，可讓您大幅縮短設備的軸向長度。鼓和凸輪控制器都有一個軸位置鎖定機構。

交流控制器，為便於滅弧，可不帶滅弧裝置。裡面只有耐電弧的石棉水泥隔板10，直流控制器有一個類似於接觸器的滅弧裝置。

當手柄受到作用時，相關控制器將關閉，並且該作用通過凸輪滑輪傳遞；它通過手柄相應位置的彈簧5的力打開。因此，即使將觸點熔接也可以分離。該設計的缺點是由於閉合彈簧具有大量接觸元件，軸上的力矩很大。應當注意，控制器的接觸驅動的其他設計方案也是可能的。如圖。 2. 凸輪控制器。

平面控制器

為了平滑地調節大型發電機的勵磁磁場和啟動和調節大型電動機的轉速，需要有大量的級數。此處使用凸輪控制器是不切實際的，因為大量級數會導致設備尺寸急劇增加。調整和啟動時每小時操作次數較少（10-12次）。因此，控制器在耐用性方面沒有特殊要求。在這種情況下，扁平控制器被廣泛使用。

圖 3 顯示了平面勵磁控制控制器的一般視圖。固定觸點1呈棱柱形，固定在絕緣板2上，絕緣板2是控制器的基礎。固定觸點沿線的佈置允許大量步驟。在控制器長度相同的情況下，可以通過使用與第一行偏移的平行觸點行來增加步數。當移動半步時，步數增加一倍。

活動觸點採用銅刷形式。電刷位於橫梁 3 中並與其隔離。壓力由螺旋彈簧產生。電流從接觸刷4到輸出端的傳輸是使用集流刷和集流尖峰5來執行的。圖1中的控制器。 3 可同時在三個獨立迴路中切換。橫桿移動使用兩個螺釘 6，由輔助電機驅動 7. 調整期間，橫桿通過手柄手動移動 8. 在末端位置，橫桿作用於限位開關9、即停止發動機。

為了能夠將觸點精確地停止在所需位置，觸點的移動速度取小：(5-7) 10-3 m/s，並且電機必須停止。平面控制器也可以有一個手動驅動器。

如圖。 3.平板控制器。

不同類型控制器的優缺點

鼓控制器

由於觸點的耐磨性低，控制器每小時允許啟動次數超過240次。在這種情況下，啟動電機的功率必須降低到標稱值的 60%，這就是為什麼要使用這種很少啟動的控制器的原因。

凸輪控制器

控制器採用可移動的線觸點。由於觸點的滾動，打開時點燃的電弧不會影響在全開狀態下參與電流傳導的接觸面。

低接觸磨損允許將每小時的啟動次數增加到 600 次，佔空比為 60%。

控制器的設計具有以下特點：由於凸輪的凸起而關閉，由於彈簧的力而打開。因此，即使焊接了觸點也可以分離。

該系統的缺點是帶有大量接觸元件的合閘彈簧在軸上產生的力矩很大。其他接觸驅動設計也是可能的。其中一種是觸頭在凸輪的作用下閉合，在彈簧的作用下打開；另一種是吸合和斷開均由凸輪完成。然而，它們很少被使用。

平面控制器

平面控制器廣泛用於調製大型發電機的勵磁場和啟動和控制大型電機的速度。由於需要有大量級數，因此在此使用凸輪控制器是不切實際的，因為大量級數會導致設備尺寸急劇增加。

當可動觸點和固定觸點之間打開時，會出現等於跨步壓降的電壓。為防止電弧，跨步允許的電壓降取自 10 V（電流為 200 A）至 20 V（電流為 100 A）。每小時允許的轉數由觸點的磨損情況決定，通常不超過10-12。如果步驟的電壓為 40-50 V，則使用特殊的接觸器來克服電刷移動期間的相鄰觸點。

如果需要以每小時 600 次或以上的開關頻率以 100 A 或以上的電流接通電路，則使用由接觸器和控制器組成的系統。

功率調節器在電動起重機驅動器中的應用

以下系列的控制器用於控制起重機機構的電動機：KKT-60A 交流電和控制台控制器 DVP15 和 UP35 / I。該系列的控制器在帶蓋的保護外殼和外部環境防護等級 1P44 中生產.

功率調節器的機械壽命為 (3.2 -5) x 1000 萬次 VO 循環。開關的持久性取決於開關電流的強度。在額定電流下約為 0.5 x 1000 萬次 VO 循環，在額定電流的 50% 下，可以獲得 1 x 1000 萬次 VO 循環的耐磨性。

KKT-60A 控制器在 40% 的佔空比下額定電流為 63 A，但其開關容量非常低，這限制了這些控制器在困難的開關條件下的使用。交流控制器的額定電壓為 38G V , 頻率為 50 Hz 。