低压电器设计探讨(连载)
有句俗话:失败是成功之母。可要想让这句话成为现实我觉得还有一个充分条件,那就是要总结失败的经验,经过这些年的工作自己既有成功的喜悦,但更重要的是失败,为了更好的提高自己的工作水平,在这里将一些经验得失和资料与大家共享,以凸轮开关为例。
凸轮开关设计
u 概述
凸轮开关一般指通过凸轮运动来调整和控制触头工作状态的电器。包括控制器中的凸轮控制器,主令电器中的{wn}转换开关及主令控制器。
一.用途
1.凸轮控制器主要用于电力传动控制设备中,作为变换电力线路或励磁线路的接法及电路中的电阻,以及控制电动机的起动、换向、制动、调速。
2.{wn}转换开关主要用于电气控制线路中,进行线路转换、电气仪表的换相测量和配电设备的遥控控制,也可以用于对小容量电动机的直接起动、换向、变速。
3.主令控制器主要用于电力传动装置中,作发布命令或控制线路之用。
二.基本原理凸轮控制器由装在绝缘方轴上的凸轮、动、静触头、灭弧室、定位机构、操作手轮、绝缘支架及罩壳等组成(图1)。在图示位置,触头在触头弹簧的。在转动操作手柄时,凸轮随绝缘方轴转动,使滚子沿凸轮外形曲线向上运动,使杠杆克服弹簧力作顺时针转动,触头断开。分断时产生的电弧在灭弧室熄灭。通过在方轴上叠装多个不同形状的凸轮,可以使一系列动、静触头组按规定的程序接通和分断电路,从而变换电力线路或励磁线路的接法及电路中的电阻,控制电动机的起动、换相及调速。
图1
1-静触头 2-动触头 3-触头弹簧 4-弹簧 5-滚子 6-凸轮 7-绝缘方轴
2.{wn}转换开关工作原理与凸轮控制器基本相同,其接触系统由多个触头组组成,通过对凸轮形状和触头组排列的改变,控制各个动、静触头头组工作状态(图2),以达到线路的各种不同要求。如图所示,当支架处于凸轮缺口中时,触头闭合,受控线路接通;操作,凸轮随方轴转动,当凸轮外形曲线将支架顶开时,触头打开,受控线路分断,从而变换线路状态。由于整个开关可以由相当数量的接触元件组合而成,因此可实现对众多线路的复杂控制或联锁,也可实现对多台电动机的同时控制操作。根据线路的特殊需要,还可以实现触头保持闭合或保持断开、手柄自动复位以及带信号灯、带钥匙、带失压保护、过载保护机构等辅助装置。
图2 接触系统
3.主令控制器的工作原理是凸轮片上开有孔或槽,供凸轮安装用,凸轮的装配位置可根据给定的触头接点表选择,凸轮的转动可实现动、静触头组按预定的顺序闭合和断开。如下图所示:
1-方轴 2-凸轮 3、11-凸轮 4-动静触头 5-触桥 6-触头支架 7-滚轮 8-释放弹簧 9-止动件 10-复位弹簧
三.技术标准的采用
1.凸轮控制器
交流凸轮控制器一般用来起动交流绕线式感应电动机,它是以改变转子电路的电阻来起动电动机的,因此应采用JB 2458《变阻式转子起动器》标准,相当于国际电工委员会标准IEC292-3《低压电动机起动器》的第三部分:《变阻式转子起动器》标准。
2.{wn}转换开关
转换开关在大多数情况下用来转换各种控制线路和测量仪表,因此符合GB 14048.5低压开关设备和控制设备 第5-1部分: 控制电路电器和开关元件 机电式控制电路电器(IEC 60947-5-1:2003,MOD)
GB 14048.4低压开关设备和控制设备 机电式接触器和电动机起动器(IEC 60947-4-1:2000,IDT)
3.其他凸轮开关
(1)凸轮式星-三角起动器采用JB 2458.2《星-三角起动器》标准,IEC 292-2《低压电动机起动器》第二部分:《交流减压起动器:星-三角起动器》标准。
(2)凸轮式组合开关作配电用时,符合低压开关设备和控制设备 第3部分:开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器(IEC 60947-3:2005,IDT)