Основными узлами кулачкового контроллера являются контактные элементы и вал с кулачковыми шайбами.

Каждый контактный элемент состоит из основания, подвижного рычага с роликом и подвижным контактом и приводной пружины, обеспечивающей замыкание подвижного и неподвижного контактов.

Рис. 1. Кулачковый контроллер ККТ-61:
а — контактная система, б — общий вид; 1 —основание контактного элемента, 2 — подвижный рычаг с роликом, 3 — приводная пружина, 4 — кулачковая шайба, 5 — вал, 6 — рукоятка, 7 — крышка, 8 — корпус

Контактные элементы крепятся к корпусу контроллера. Вал с кулачковыми шайбами (кулачковый барабан) вращается в подшипниках, закреплённых в корпусе контроллера. Поворот кулачкового барабана осуществляется с помощью рукоятки 6, насаженной на выступающий конец вала.

Кулачковые контроллеры ККТ двухрядные, т. е. каждая шайба кулачкового барабана управляет одновременно двумя контактными элементами, Пока ролик рычага 2 контактного элемента находится во впадине кулачковой шайбы, контакты замкнуты под действием пружины. Если вал повернуть в такое положение, что ролик будет находиться на гребне кулачка, рычаг повернется и контакты разомкнутся. Применяя шайбы различного профиля, получают необходимую последовательность замыкания и размыкания контактов. Контроллеры имеют фиксирующий механизм, благодаря которому остановка вала кулачкового барабана происходит в положении, соответствующем полному замыканию или полному размыканию контактов. Токоведущие элементы контроллеров закрываются съемными крышками.

Контроллеры выпускают двух видов: контроллеры для управления одним и двумя двигателями. Контроллеры первого вида имеют четыре контактных элемента для замыканий статорной цепи двигателя, три контактных элемента цепи управления и пять или семь контактных элементов для замыкания роторной цепи. Контактные элементы статорной цепи двигателя у них закрываются перегородками из теплостойкого материала. Контроллеры для управления двумя двигателями не имеют контактов статорной цепи. У этих контроллеров предусмотрено три контакта цепи управления и две самостоятельные группы контактов роторной цепи отдельно для каждого электродвигателя. Статоры электродвигателей включаются в сеть с помощью специальных электромагнитных аппаратов, называемых реверсорами.

Магнитные контроллеры представляют собой панель (раму) в открытом или защищенном исполнении, на которой размещены контакторы, реле управления, плавкие предохранители и другие аппараты управления и электрической защиты.

Рис. 2. Магнитный контроллер:
1 — рама, 2,8 — плавкие предохранители* 3,6 — реле управления, 4 — трубчатые резисторы, 5 — клеммные наборы, 7 — автоматический выключатель, 9 — контакторш

Для управления двигателями всех механизмов на кранах последних моделей применяют комплектные магнитные контроллеры. В таких контроллерах, кроме аппаратов управления и защиты, установлены выпрямители, магнитные усилители, трансформаторы. Все электрооборудование комплектного контроллера размещено в трех пылебрызгозащищенных шкафах, установленных на общем каркасе. В верхней части каркаса помещаются пускорегулирующие реостаты всех двигателей.

Для управления катушками контакторов и реле магнитного контроллера обычно служит командоконтроллер.

Командоконтроллер имеет такой же принцип работы, как и кулачковый контроллер ККТ, но количество переключаемых цепей у него меньше, а контакты серебряные, мостикового типа.

Магнитные контроллеры обладают рядом преимуществ по сравнению с силовыми. Магнитным контроллером любой мощности управляют с помощью малогабаритного аппарата — командоконтроллера без применения значительного мускульного усилия машиниста. Магнитные контроллеры могут быть установлены вне кабины, в любом месте на кране. Контакторы магнитных контроллеров более износоустойчивы, чем контакты кулачковых контроллеров. Применение магнитных контроллеров позволяет автоматизировать операции пуска и торможения двигателя, что упрощает управление приводом и предохраняет двигатель от перегрузок. Однако магнитные контроллеры имеют значительно более сложную схему и большее количество электроаппаратов, чем силовые, и поэтому требуют более тщательного ухода.

Барабанные и кулачковые контроллеры

Контроллером называется специальный аппарат, предназначенный для пуска, изменения направления вращения (реверсирования) , регулирования скорости вращения и остановки крановых двигателей с фазовыми роторами.

Контроллеры по конструкции разделяются на два типа; барабанные со скользящими контактами и кулачковые с перекатывающимися контактами.

Барабанный контроллер КТ и КТК состоит из корпуса со съемной боковой стенкой. Внутри корпуса вертикально в двух подшипниках расположен вал, имеющий на верхнем выступающем над корпусом конце маховичок. С помощью этого маховичка вал может вращаться в подшипниках, вделанных в крышку и основание корпуса. На валу, покрытом изоляцией, надежно закреплены литые фасонные сегментодержатели. На этих держателях винтами привертываются медные пластины — сегменты, изогнутые по окружности в соответствии с формой держателей. Сегменты имеют между собой электрическое соединение. Параллельно валу установлена изолированная неподвижная стойка, на которой прикреплены пластины — пальцы с расположенными по концам сухарями. Пальцы между собой изолированы специальными прокладками. Ко всем пальцам подводятся провода. При вращении вала только определенная часть сегментов благодаря различной длине их окружностей касается пальцев с сухарями, обеспечивающих необходимый контакт двух токоведущих элементов с помощью пружин.

В результате указанного соприкосновения и наличия соответствующих электрических соединений происходит включение определенных элементов цепи.

В контроллере имеется так называемое нулевое положение, при котором пи один сухарь не касается сегмента, вследствие чего электродвигатель отключен от сети.

На съемной стенке корпуса контроллера закреплены горизонтальные асбестоцементные пластинки, образующие гребенку, которая располагается в рабочем положении между сегментами и препятствует распространению электрической дуги между сегментами. Положение вала с сегментами фиксируется храповым устройством, располагаемым под крышкой контроллера.

В барабанных контроллерах наибольшему износу подвергаются сухари и сегменты, так как при многократном включении и отключении электрической цепи они истираются и обгорают от образования электрической дуги. Для удобства ремонта и замены эти элементы контроллера делаются съемными.

Кулачковые контроллеры НТ имеют контактные элементы, которые перекатываются друг по другу; замыкание и размыкание контактов производится при помощи кулачковых шайб и пружин.

Кулачковые фасонные шайбы укрепляются на вертикальном валу, покрытом изоляционным материалом. Вращение вала с шайбами осуществляется маховичком, расположенным сверху крышки.

По боковым поверхностям шайб перекатываются ролики, отклонение которых от их оси зависит от того, с каким участком фасонной шайбы в данный момент происходит касание. При упирании выступа шайбы в ролик рычаг с подвижным контактом отклоняется и размыкает цепь. В случае расположения ролика в углублении шайбы рычаг с контактом под действием пружины прижимается к неподвижному контакту и замыкает цепь.

Указанный принцип действия кулачковых контроллеров, а также удаление рабочей части контакта от места образования дуги благоприятно отражаются на работе контроллера.

Рис. 3. Кулачковый контроллер
1—маховичок; 2 —корпус; 3 — кулачки; 4 — искрогасительный кожух; 5 — вал; 6—7 — неподвижный и подвижной контакты; 8 — пружина; 9 — ролик

Перекатывание контактов сопровождается самоочищением от окислов и нагара и уменьшает величину износа по сравнению с контактами барабанного контроллера.

Трение качения между контактирующими элементами контроллера позволяет увеличить давление в контактах, что также уменьшает их износ. Указанные особенности конструкции кулачковых контроллеров обеспечивают надежную и более долговечную работу токоведущих элементов и позволяют, использовать их при тяжелых режимах работы кранов.

На башенных кранах применяются контроллеры КТ, КТК и НТ, выбираемые в зависимости от мощности двигателей и количества одновременно включаемых двигателей. Контроллеры КТ рассчитаны на 120 включений в час при ПВ1 = 40%, КТК —на 240’ и НТ — на 600 включений при соответствующих мощностях управляемых ими электродвигателей. Эти контроллеры разбиты на две группы, различающиеся по способам выполнения включений обмоток электродвигателей.

Контроллерами КТ и НТ-51 можно производить включение цепи питания статора и переключения цепи ротора, контроллерами КТК и НТ-52 — только переключения цепи ротора электродвигателя; включение цепи питания статора при этих контроллерах предусматривается при помощи специальной реверсивной панели.

Контроллеры КТ-2005, устанавливаемые для управления электродвигателями мощностью до 12 кет при напряжении 220 в и до 15 кет при напряжении 380 в, имеют по пяти положений маховичка при повороте его против и по часовой стрелке.

Рис. 4. Схема включения контроллера КТ-2005: 1 — сопротивления (Р, — Р,— контакты сопротивления); 2 — тормозной магнит; 3~ электродвигатель (Л); 4 — конечные выключатели; 5—аварийный выключатель- 6 — максимальные реле; 7 — защитная панель; 8 — плавкие предохранители- 5 —линейный рубильник (Р); 10— кнопка возврата; И — контроллер; Л,, Лг, Л3 — фазы сети-Ч. Ч, С3— обмотка статора; Ж„ УИ2, М, — обмотка ротора ; Ли, Ли— выводы к контроллерам

На стойке этого контроллера установлено 17 пальцев, из которых шесть верхних служат для включения силовой цепи питания Двигателей, шесть следующих за ними — для переключений цепи ротора, три последующих пальца —для включений цепи конечных выключателей и два последних — для нулевой блокировки.

Типовая схема включения контроллера КТ-2005 приведена на рис. 4. При первом положении маховичка контроллера включается обмотка статора двигателя при полностью включенном сопротивлении в цепь ротора. При следующих положениях маховичка производится последовательное выключение (замыкание) ступеней пускового сопротивления в цепи ротора.

Изменение направления вращения двигателя (реверсирование) осуществляется поворотом маховичка контроллера в противоположную сторону, вследствие чего производится переключение двух фаз, питающих обмотку статора электродвигателя.

Кулачковые контроллеры НТ имеют по пяти положений маховичка в каждую сторону от нулевого положения.

Контроллер НТ-51 имеет 12 пар сухарей, из которых 4 верхних пары предназначены для включения питания цепи статора двигателя, следующие 5 — для переключений цепи ротора и 3 нижние —для включения цепи управления.

Магнитные контроллеры

Барабанные и кулачковые контроллеры, рассчитанные на применение для электродвигателей мощностью не свыше 35 кет, имеют ограниченную частоту включений и в силу несовершенства своей конструкции при длительной работе обусловливают повышенную утомляемость машиниста.

Рис. 5. Схема магнитного контроллера

Более совершенными контроллерами, применяемыми для дистанционного автоматизированного управления электродвигателями мощностью до 110 кет при 1000 включений в час, являются магнитные контроллеры (магнитные станции).

На башенных кранах применяются магнитные контроллеры Т для управления электродвигателями движения и поворота, ДТ — для одновременного управления двумя двигателями и ТС — для регулирования скорости опускания груза.

Магнитный контроллер представляет собой панель, на которой смонтированы:
— блокировочное и максимальное реле;
— рубильники силовой цепи и цепей управления с предохранителями;
— противоточный контактор;
— контакторы для выключения ступеней сопротивления в цепи ротора электродвигателя;
— контакторы для включения и реверсирования электродвигателя.

Переключения контакторов магнитного контроллера выполняются посредством специального аппарата — командоконтроллера.

Командоконтроллеры

Аппараты, позволяющие производить переключения во вспомогательных цепях управления и защиты, называются командо-контроллерами.

Командоконтроллерами, устанавливаемыми на башенных кранах, управляют вручную путем поворота на определенный угол рукоятки аппарата. При повороте рукоятки кулачки, закрепленные на горизонтальном валу, воздействуют на контактные элементы с мостиковыми контактами. Для получения различных схем переключений в цепи управления следует произвести соответствующие перестановки кулачков на горизонтальном валу контроллера.

—

Контроллеры служат для управления работой электродвигателя, с его включения, регулирования скорости, остановки и изменения направления движения (реверсирования).

Контроллеры, применяемые для управления электродвигателями крановых механизмов, по принципу работы разделяются на два вида;
— силовые — замыкающие или размыкающие силовые цепи двигателей при помощи контактов, управляемых ручным приводом непосредственно оператором;
— магнитные — обеспечивающие дистанционное управление с помощью контакторов и магнитных пускателей. При этом контроллером управляют с помощью командоконтроллера, переключающего цепи управления катушек контакторов и пускателей.

Рис. 5. Габаритные размеры кулачковых контроллеров ККТ

Таблица 1
Техническая характеристика кулачковых контроллеров ККТ

Силовые контроллеры. В качестве силовых контроллеров па башенных кранах используют кулачковые контроллеры ККТ. Технические характеристики контроллеров ККТ приведены в табл. 72, а их габаритные размеры на рис. 5.

Магнитные контроллеры. Магнитные контроллеры в зависимости от назначения и мощности управляемых двигателей имеют различные исполнения, отличающиеся величиной контакторов, напряжением главной цепи и цепи управления, электрической схемой. Механизмами кранов КБ, в приводе которых использована тормозная машина постоянного тока, управляют комплектным магнитным контроллером КБК-1, состоящим из трех магнитных контроллеров, размещенных в трех шкафах. На кранах КБ, в приводе которых используется тормозная машина переменного тока, двигателями всех механизмов (управляют комплектным магнитным контроллером КБК-2У1, также состоящим из трех контроллеров (6ТД.363.044.04, 6ТД.363.065.04 и вТД 363.046.06). Перечень установленных в них аппаратов приведен в табл. 2, 3 и 4.

Таблица 2
Технические данные аппаратов, установленных на панели магнитного контроллера 6ТД.363.044.04

Таблица 3
Технические данные аппаратов, установленных на панели магнитного контроллера 6ТД.363.046.06

Кроме указанных магнитных контроллеров на башенных кранах применяют контроллеры других серий, в частности магнитные контроллеры серии ТАЗ-160, техническая характеристика которых приведена в табл. 4, комплектные магнитные контроллеры КБК-4, КБК-5.