Схема кулачкового переключателя КПУ11-10

Вопросы и ответы

Что из себя представляет

В общем, кулачковый переключатель представляет собой электрическое устройство, которое можно использовать с любым типом тока. Его основная функция заключается в коммутации цепей управления электроагрегатами.

Что касается разброса значений допустимого напряжения, то он достаточно широк.

Так устройство может работать как при относительно низких значениях 50 вольт, так и при значительных нагрузках 500 вольт при использовании сети переменного тока или 220 вольт для постоянного вида электричества.

Важным условием долговечности и долговечности автоматического выключателя является качество конструкционных материалов.

Слой изоляции и сами жилы изготовлены из высококачественного сырья. Все этапы производства осуществляются по новейшим технологиям. Это обеспечивает небольшие размеры устройства.

Благодаря выбранному сочетанию материалов повышается устойчивость к возможным перегрузкам, обеспечивается высокий уровень коммутационной способности.

Плавкий элемент используется для предотвращения выхода из строя из-за короткого замыкания.

Общая информация о кулачковом переключателе

Кулачковый переключатель
Кулачковые выключатели — это специальные электрические устройства, коммутирующие как постоянный, так и переменный ток в электрических цепях. Такие устройства эксплуатируются в цепях низкого напряжения, а также в цепях напряжением до 500 В, на переменный и постоянный ток.

В состав продукции входит изоляционное и токопроводящее сырье высокого качества, а также в производстве участвуют результаты успешного опыта создания современной техники и знания, полученные в процессе разработки такого оборудования. Характерными особенностями кулачковых узлов являются компактные размеры, высокая устойчивость к кратковременным нагрузкам в цепи.

Они также обладают отличными переключающими свойствами. Для их защиты в электрической цепи от тока короткого замыкания необходимо дополнительно установить предохранители, снабженные плавкими вставками.

Особенности конструкции

Основной принцип устройства исходит из самого названия. Так что вся работа происходит за счет наличия так называемых «гребенок», воздействующих на толкатель.

Если вникнуть в саму конструкцию, то можно увидеть, что выключатель состоит из целой группы соединительных элементов.

Воздействуя определенным образом на каждый из них, происходит изменение работы и подбора схемы включения. Для каждого из подтипов кулачковых переключателей используется отдельная программа переключения.

Он определяет начальное и последующее положение кулачков и главных контактов. Вся конструкция и проводники находятся в пластиковой оболочке. Материал, из которого она изготовлена ​​– меламин.

Оболочка такого типа защищает начинку от воздействия электрической дуги и вихревых токов. Благодаря механическому соединению гребенок между собой возможно одновременное отключение нескольких контактов.

Что касается материалов, из которых изготовлены проводники, то большинство переключателей содержат серебро. Это сырье превосходит медь по большинству требуемых параметров.

Благодаря способности выдерживать электрическую дугу серебряные жилы гарантируют качественное соединение и долгий срок службы.

Для качественного переключения также необходимо зафиксировать кулачки в заданном положении. Надежность этого гарантируется замковыми механизмами станции. Сама рукоятка переключателя имеет несколько конечных положений.

Чтобы было легче переключаться между ними, в конструкции используется ограничитель движения. Сам приводной узел имеет форму стержня с квадратным поперечным сечением.

Для обеспечения качественной работы при допустимых нагрузках он выполнен из металла. Этот момент особенно важен при замене электродвигателя. На внешней стороне корпуса находится ручка переключения. Он должен быть хорошо изолирован.

Особенности эксплуатации переключателя

Если устройство устанавливается в электрощит впервые, потребуется некоторое время на его доводку и настройку. Особенно это касается домов со старыми электрическими сетями, где напряжение в розетке может сильно меняться в зависимости от времени года и суток.

Зимой большинство жителей частных домов активно пользуются электрическими обогревателями. Поэтому следует ожидать значительных падений напряжения. Они повлияют на работу переключателя. ACE будет чаще щелкать реле, чтобы соответствовать фазе с наиболее подходящим напряжением.

Частое переключение наблюдается и ночью. Жильцы ложатся спать, расход электроэнергии заметно снижается. Следовательно, напряжение в сети увеличивается. Устройство также начинает переключаться в поисках оптимальной фазы.

Реле представляет собой электромеханическое устройство. Во время работы издает характерный щелчок. Когда вы ложитесь спать, никто не услышит звук переключения реле. Поэтому данный агрегат рекомендуется устанавливать подальше от жилых комнат.

Технические характеристики

Наиболее важными рабочими частями являются «гребенки», приводящие в действие «толкатель». Оборудование предполагает оснащение группой коммутационных сегментов, за счет изменения расположения которых можно добиться желаемого положения для включения конкретной коммутационной цепи в заданное время.

Расположение кулачков и контактов — это коммутационная программа, ее основная задача — собрать определенную принципиальную схему. Они установлены внутри корпуса из пластика, в состав которого также входит меламин.

Преимущество материала корпуса состоит в том, что он устойчив к вихревым токам и электрической дуге. Простая, но эффективная конструкция позволяет включать и выключать большое количество контактов одновременно. Это обеспечивается за счет того, что кулачок одного рабочего сегмента механически связан с другими узлами.

С целью повышения износостойкости и коммутационных свойств устройства контакты выполнены не из меди, а из серебра. Еще одним преимуществом материала является то, что серебро выдерживает воздействие электрической дуги.

Устройство также снабжено замковым механизмом, без которого переключатель не сможет зафиксироваться в заданном направлении, поэтому кулачковый переключатель уже не справится с поставленными задачами.

Стоит упомянуть об ограничителях движения станции. Цель — зафиксировать переключатель в крайнем положении. Вал агрегата или привода представляет собой обычный квадратный стержень. Для оптимальной замены контакта и надежной работы он должен быть изготовлен из качественного металла, чтобы деталь выдерживала нагрузку прокатки.

Этот момент очень важен в тех производствах, где требуется управление электродвигателями. Для удобства управления и переключения режимов используется специальная ручка из специального изоляционного материала.

Принцип работы переключателя

Как было сказано выше, кулачковый переключатель работает путем переключения рукояткой на определенную группу контактов на устройстве. Затем за один оборот рукоятки внутренний привод вращается вокруг оси.

В результате он управляет несколькими камерами. Затем происходит воздействие и последующее замыкание определенной группы контактов, соответствующей выбранному положению переключателя.

Более подробно принцип работы и замыкания контактов описан для каждого выключателя отдельно, и эту информацию можно найти на схеме подключения. Кроме того, когда переключатель занимает заданное положение, срабатывает запорный механизм.

Только после этого начинаются работы над самим электроагрегатом. Таким же образом можно вернуть переключатель в исходное положение. На рынке есть модели с автоматическим поворотом ручки или механическим.

Схема подключения вольтметрового переключателя КПУ11-10/3186

 

В ассортименте этого производителя (и не только) много разных схем переключателей.

Я не буду приводить все варианты в качестве примера, вы можете найти их сами в соответствующих каталогах.

Помимо использования переключателей в цепях управления, также существуют различные варианты переключателей для подключения вольтметров и амперметров.

Но в этой статье я остановлюсь на коммутаторе КПУ11-10/3186, т.к. Этому предшествовали интересные события из моей практики.

Выключатель КПУ11-10/3186 установлен на двери одной из наших КТПН 10/0,4 (кВ) и используется как выключатель вольтметра. Для тех, кто забыл, напомню, что КТПН — это комплектная подстанция наружной установки.

Вот расшифровка обозначения:

  • КПУ — кулачковый переключатель
  • 11 — открытое исполнение со степенью защиты от контактов IP20 (о расшифровке всех кодов по степени защиты IP читайте)
  • 10 — номинальный ток контактов (в амперах)
  • 3168 — имеет 7 позиций

С помощью КПУ11-10/3186 переключаются режимы измерения фазного и линейного напряжения, а также при использовании только одного вольтметра.

Из расшифровки известно, что переключатель имеет 7 положений:

  • L1L2 (АВ)
  • L2L3 (БК)
  • L3L1 (Калифорния)
  • О — нулевое положение
  • L1N (АО)
  • L2N (БО)
  • L3N (СО)

Так почему же я решил рассказать о договоренности со связью?!

КТПН 10/0,4 (кВ) введена недавно и после подачи напряжения вольтметр у нас не работал. Скорее он показывал напряжение только в одном положении переключателя (L3N), но не реагировал на остальные, а показания вольтметра были равны нулю.

Кстати, на том же КТПН я занимался настройкой цифрового термореле ТР-100, о котором подробно рассказал в своей публикации (перейдите по указанной ссылке).

Первым делом измерил напряжение на клеммах автомата ввода — во всех трех фазах напряжение было в пределах 400 (В). Естественно, я решил проверить схему подключения переключателя вольтметра.

Открываю дверь и вижу три фазных провода (А-301, В-302, С-303) с нулем (синий провод) идущие к выключателю и так же вижу два провода (304 и 305) идущие к вольтметру. Напряжение на зажимах (301-302-303) тоже присутствовало. И вроде все правильно!

Также на схеме, приложенной к двери, так показано подключение к этому выключателю!

Но его там не было! На самом деле схема подключения выключателя КПУ11-10/3186 выглядит следующим образом. Для корректной работы необходимо дополнительно установить 6 перемычек между клеммами: (1-3), (5-7), (2-6), (6-10), (4-8), (8-12).

Причем тех, кто занимался установкой и сборкой вторичных цепей КТПН, не смущала имеющаяся перемычка, которая скорее всего шла в комплекте с выключателем. Они явно посчитали его лишним и просто прикрепили к входящим проводам (потребитель самостоятельно найдет ему правильное применение).

В итоге пришлось исправлять эту ошибку на месте. Перемычку, прикрепленную к проводам, я установил на клеммы (2-6-10), а остальные перемычки из провода ПуГВ сечением 1,5 кв.м подключил к клеммам (4-8), (8- 12), (1-3) и (5-7).

После этого переключатель вольтметра заработал с полным функционалом. Отличная работа! Причем это была не единственная ошибка установщиков — на этой КТПН не работала сигнальная арматура положения начального автомата, неправильно обрезаны кабели от датчиков температуры и не заземлены их экраны, и многие другие мелкие вещи.

Вот видео, где я показываю работу вольтметра до и после устранения неисправности схемы подключения:

Добавление. Как оказалось перемычки (1-3) и (5-7) уже установлены внутри выключателя и их не нужно устанавливать отдельно. Визуально этих перемычек не видно, только если разобрать выключатель, чего делать совершенно не нужно, или прозвонить соответствующие выводы.

Почему на схеме перемычки (1-3) и (5-7) не были отмечены, например, жирными линиями, в отличие от остальных?! Лично я не понимаю логики в таком контексте. Почему бы не подключить и остальные перемычки внутри выключателя?! Вы установили две перемычки, а остальные установили сами? В общем, помните об этом нюансе.

Как подключить кулачковый выключатель

КУЛАЧКОВЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ SPAMEL – ТИПОВАЯ СХЕМА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ
Ниже приведены типовые схемы подключения, габаритные размеры, дополнительное оснащение и различные варианты исполнения кулачковых выключателей Spamel серий LK, LK. Р и СК.

Для заказа нестандартного товара необходимо заполнить специальную форму в приложении к заказу. Вы можете получить информацию о структуре именования переключателей камер Spamel здесь.

ГЛАВНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ SPAMEL LK 16/25/32RG
Главные выключатели предназначены для включения и отключения трехфазных цепей на 16, 25 и 32А с запираемой рукояткой (в положении «ВЫКЛ») и защитным кожухом клемм подключения. Стандартно используется ЛК 16/25/32Р-2.421.

Варианты исполнения главных кулачковых выключателей Spamel

Виды кулачковых пар

Было разработано множество различных типов кулачковых механизмов. Они собираются вместе по-разному.

По основной функции:

  • приводить исполнительный орган в движение по определенному пути;
  • обеспечивает простое перемещение (линейное или качательное) толкателя на заданное расстояние.

По пространственной конфигурации:

  • плоский, все полосы лежат в одной плоскости;
  • пространственный кулачковый механизм, движется по сложным траекториям.

По типу раздвижного механизма бывают:

  • плоский;
  • диск;
  • видеоклипы;
  • сферический;
  • указал.

По пути движения:

  • линейный;
  • качается.

Вдоль камбаны:

  • линейный;
  • раскачивание;
  • вращение (винтовое движение).

Кулачковый механизм с роликовым толкателем подразделяется на:

  • осевой (ось вращения диска находится в плоскости толкателя)
  • деаксиальные оси вращения и линия движения толкателя разнесены в пространстве.

Расстояние этого разделения называется деаксиальным (е).

Механизмы кулачковой регулировки часто строят по деаксиальной схеме.

Читайте также: Линейное и фазное напряжение: что это такое и чем они отличаются

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Двухпозиционный (двухполюсный) выключатель является также электрическим коммутационным устройством, как и обычный (однополюсный) выключатель. Но если последний позволяет только разорвать или соединить электрическую цепь, выключатели могут работать с несколькими соединениями. На рисунке ниже наглядно показаны их основные отличия.

Схематическое изображение различных соединительных блоков

Картина показывает:

  1. обычный коммутатор и его подключение;
  2. пример использования двойного выключателя;
  3. подключение двухполюсного выключателя;
  4. выключатель.

Обратите внимание, что переключатели могут быть для двух или более направлений, например, для четырехполюсного или трехфазного тока. О последнем имеет смысл поговорить подробнее.

Трехфазные коммутаторы

Трехфазные выключатели широко применяются в цепях управления мощных асинхронных электродвигателей, их назначение — изменение обмотки со «звезды» на «треугольник». Эта реализация позволяет значительно снизить пусковой ток. На рисунке показана схема такого соединения.

Схема соединения обмотки двигателя

Обозначения на схеме:

  • А, В, С — фазы питания;
  • С1, С2, С3, С4, С5, С6 — выводы на обмотки двигателя;
  • SA – трехполюсный автоматический выключатель.

Запуск электродвигателя происходит при соединении обмоток в «звезду», при выходе на штатный режим он переключается в «треугольник».

Применение

Кулачковый механизм используется:

  • в газораспределительном механизме двигателя внутреннего сгорания;
  • в дизельных ТНВД;
  • в топливных насосах карбюраторных двигателей автомобилей;
  • при механическом (пневматическом) управлении колодочными тормозами (грузовые автомобили, тракторы);
  • в прерывателе контактной системы зажигания бензиновых двигателей внутреннего сгорания;
  • в приводе воздушной заслонки карбюраторов (автомобиль ОКА);
  • в механизмах переключения передач на мотоциклах;
  • в швейных машинах (механические переключатели режимов, варианты перемещения рабочих органов);
  • в шарманках и музыкальных шкатулках (дегенеративная камера — спайк — только включает звук в определенный момент);
  • в механических (часовых) таймерах и реле времени;
  • в металлорежущих станках;
  • и многие другие машины для воспроизведения сложной траектории движения рабочих органов и выполнения управляющих функций, таких как включение и выключение рабочих органов по определенной схеме.

Модели для трансформаторов

Выключатели для трансформаторов могут быть изготовлены с триггером. В этом случае используются модуляторы с подвижной пластиной. Многие модели имеют тетрод. Устанавливается с изоляторами. Проходные фильтры используются для увеличения скорости переключения.

В устройствах с триггерами применимый параметр проводимости не менее 6 мкм. Также важно отметить, что чувствительность модуляторов зависит от порогового напряжения на выходных контактах. Если рассматривать модификации на 15 В, то указанный выше параметр не превышает 40 мВ.

Многопозиционные коммутаторы модульного типа

Автоматический выключатель является наиболее распространенным типом этих устройств, как и другие выключатели, он используется для управления различного рода электрическими нагрузками.

Ассортимент кулачковых переключателей достаточно обширен, вот несколько примеров их использования:

  • распределительный щит управления переменным и постоянным током;
  • системы аварийного отключения, автоматического ввода резерва, переключения режимов работы электродвигателей;
  • управление подстанциями и освещением;
  • оборудование для подстанций (управление заземлителями, секционными выключателями, разъединителями и т д);
  • режим переключения отопительного оборудования (включение, выключение, переключение ТЭНов нагрузки);
  • выбор режима работы электросварочного оборудования и т.д.

Кулачковые переключатели состоят из нескольких пакетов (каждый из которых отвечает за коммутацию линии), расположенных в одном корпусе. На рисунке ниже показана структура такого пакета.

Пакет кулачковых переключателей

Обозначения на рисунке:

  • а — неподвижные контакты (4 шт.), к которым подключаются провода;
  • б – специальный выступ «кулачок», позволяющий удерживать и перемещать шток;
  • в – группа мобильных контактов (в данном типе их две);
  • г — две направляющие дорожки (позволяют штоку совершать поступательные движения);
  • д — два стержня, покрытые изолирующей оболочкой;
  • е — контакты (8 шт.), как правило, из сплава, содержащего серебро;
  • г — пакет;
  • h — две шпильки с резьбой (фиксируют сумку и крышку);
  • I — ротор;
  • J – четыре пружины (возвращают шток в закрытое положение);
  • k- вал, соединяющий рукоятку с ротором;
  • l — четыре винта для зажима проводов кабеля.

Назначение

Кулачковый переключатель необходим для:

  • механизмы управления трехфазными и однофазными двигателями, изменять соединение обмоток двигателей переменного тока (звезда-треугольник), изменять направление вращения;
  • управление и сигнализация в оперативных цепях;
  • может выполнять роль переключателя, переключателя рабочих положений электросварочного аппарата;
  • переключите необходимое соединение на группу резисторов;
  • обеспечивать переключение режимов работы отопительного оборудования;
  • включение и выключение работы механизма секционирования на подстанциях.

Конструкция кулачкового переключателя

При изготовлении этих устройств используются высококачественные материалы, обладающие токопроводящими и изолирующими свойствами.

Типовой кулачковый переключатель характеризуется малыми габаритами, устойчивостью к кратковременным перегрузкам в электрических цепях и высокими коммутационными характеристиками. Защита этих устройств от коротких замыканий осуществляется с помощью предохранительных элементов, где есть плавкие вставки.

Конструктивные особенности четко отражены в названии этого оборудования. Основу устройства составляет кулачок, воздействующий на толкатель, представленный в том или ином виде. Стандартная схема включает в себя целую группу различных элементов. Меняя их расположение, можно создавать различные комбинации двухпозиционных цепей.

Кулачки и контакты расположены в определенном порядке, который формирует программу подключения, наиболее подходящую для данной ситуации. Все детали заключены в прочный пластиковый корпус, который невозможно разрушить даже дугой и вихревыми токами.

 

Конструкция

Из самого названия этого устройства понятно, что конструкция обусловлена ​​использованием «кулачков», которые приводят в действие некий «толкатель». Устройство кулачкового переключателя предполагает наличие группы переключающих элементов, изменением положения которых можно добиться определенного положения для срабатывания разных цепей переключателя.

Расположение контактов и камер называется коммутационной программой (цель — собрать конкретную схему подключения). Они помещены внутрь пластикового бокса, изготовленного на основе меламина.

Такой дом невосприимчив к электрическим дугам и вихревым токам. Конструкция кулачкового переключателя позволяет практически одновременно включать и выключать все контакты. Это обеспечивается тем, что кулачок одного элемента механически связан с другими кулачками.

Использование в контактном устройстве серебра, которое лучше, чем медь, выдерживает дугу, обеспечивает хорошие коммутационные свойства и повышенную износостойкость. Выключатель должен быть четко зафиксирован в определенном положении, для чего необходим блокирующий исполнительный механизм.

Также в конструкции есть ограничитель движения станции. Цель четко установить переключатель в крайнее положение. Привод или вал аппарата представляет собой квадратный стержень. Для надежной работы и хорошего переключения контактов он должен быть изготовлен из металла, чтобы выдерживать нагрузку качения.

Это очень важно, когда используется управление двигателем. Для управления работой выключателя используется рукоятка из изоляционного материала.

Сборка кулачкового переключателя наглядно демонстрируется в видео от одного из ведущих производителей розеток и переключателей, ABB:

Использование в быту

Переключатели используются в быту не так часто, как переключатели, но все же есть задачи, где без них не обойтись. Например, когда необходимо управлять освещением из разных мест. Выключатели можно установить при входе в комнату и возле кровати (чтобы не вставать, чтобы выключить свет) или в разных концах длинного коридора.

Реализация такой схемы управления достаточно проста, изображение представлено на рисунке ниже.

Схема включения освещения из двух разных мест

Обозначения на рисунке:

  • А, Б — переключатели;
  • Л — блок освещения.

Если необходимо управлять освещением из нескольких мест, схему можно немного усложнить, добавив в нее промежуточный выключатель.

Управление светом из трех разных мест

Обозначения на рисунке:

  • А, Б — двухпозиционные переключатели;
  • С — промежуточный двойной переключатель на два направления;
  • L1 — блок освещения.

Обратите внимание, что при таком расположении вы можете управлять освещением из трех и более мест. Для этого достаточно добавить к нему необходимое количество промежуточных выключателей, они подключаются так же, как устройство «С» на схеме выше.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector