Dispositius de comandament i dispositius de control de bucle programable

La naturalesa cíclica dels processos de producció de molts mecanismes va provocar l'aparició d'una classe especial de dispositius de control que garanteixen l'execució del programa de treball dels dispositius executius en una seqüència determinada. Aquests dispositius s'anomenen dispositius de comandament o controladors de comandament.

El comandant és un dispositiu mecànic que actua periòdicament sobre elements elèctricament sensibles que generen senyals de control. La part principal d'aquest dispositiu és un eix o tambor que rep el moviment del mecanisme d'una màquina-eina o un motor elèctric. En el primer cas, el control es porta a terme en funció de moure els cossos de la màquina-eina, i en el segon, en funció del temps.

Un exemple és un controlador de lleves ajustables, sèrie KA21, el diagrama esquemàtic del qual es mostra a la fig. 1. Els microinterruptors 5 s'utilitzen com a elements de commutació al controlador, fixats al carril aïllant 2 amb dos cargols: 3 i 6.El cargol 3 és un cargol d'ajust, es pot utilitzar per canviar la posició del microinterruptor en relació amb el polsador del rodet 4.

Arròs. 1. Controlador ajustable de la sèrie KA21.

Arròs. 2. Controlador de lleves de la sèrie KA4000.

L'eix 7 amb lleves 1, que són discs amb dos sectors mòbils, serveix com a element de distribució del controlador. Canviant la posició relativa dels sectors i girant la lleva respecte a l'eix, és possible canviar la durada de la posició d'encesa del microinterruptor i el moment de funcionament.

El comandant es col·loca en una carcassa segellada i, en alguns casos, està equipat amb una caixa de canvis que canvia la durada del cicle de control. A l'eix del controlador es munten de 3 a 12 lleves i el nombre corresponent de microinterruptors.

Dispositius de control de la sèrie KL21 dissenyats per commutar 380 V CA, 4 A i 220 V CC, 2,5 A. La vida útil de commutació és d'1,6 milions de cicles, la resistència mecànica arriba als 10 milions de cicles.

Per a la commutació de programari de circuits d'alta potència, utilitzeu dispositius de comandament de la sèrie KA4000 amb desconnexió instantània de contactes, la construcció dels quals es mostra a la fig. 2. L'eix 1 del controlador té una secció transversal quadrada, que permet fixar les volanderes de control 2, formades per dues meitats. Les volanderes estan proveïdes de forats per a la fixació de les lleves 3 i 14, que es munten a banda i banda de la rentadora. La carcassa de la lleva té una ranura allargada que li permet lliscar respecte al forat de muntatge. L'eix amb politges i lleves forma un tambor d'arbre de lleves, que determina el programa del dispositiu de comandament.

El sistema de contactes del controlador de tipus pont consta de contactes fixos 5 muntats en un bus aïllant 4 i una part de contacte mòbil 6 connectada a la palanca 7. Quan el tambor gira, la lleva de commutació 14 flueix sobre el rodet de contacte 11 i fa girar el palanca 7, tancant el sistema de contacte i prement la molla de retorn 10. Al mateix temps, el bloqueig 13 de la palanca de parada 9 sota l'acció de la molla 12 supera la protuberància de la palanca 7, fixant el sistema de contacte en posició tancada després que la lleva 14 giri i deixi de contactar amb el corró 11.

El sistema de contacte s'apaga per la segona lleva 3, que es mou sobre el corró 8, gira la palanca de desconnexió 9 i allibera la palanca 7, que, sota l'acció de la molla de retorn 10, obre immediatament els contactes del controlador. Això permet canviar els circuits d'alimentació mentre el tambor gira lentament.

Per a cicles de treball més complexos, es poden instal·lar fins a tres lleves encès i tres lleves en una politja. Els dispositius de comandament d'aquesta sèrie tenen un engranatge espiral o de cuc integrat amb una relació de transmissió d'1: 1 a 1:36; de vegades estan equipats amb un accionament elèctric. El nombre de circuits inclosos és de 2 a 6. Amb un nombre més gran de circuits, s'instal·len dos tambors al controlador. La velocitat màxima de rotació del tambor és de fins a 60 rpm Resistència elèctrica del comandant 0,2 milions de cicles, resistència mecànica 0,25 milions de cicles.

Com a dispositiu de comandament, sovint utilitzen un cercador de passos, el dispositiu del qual es mostra a la fig. 3. El sistema de contacte del cercador escalonat és un conjunt de contactes fixos (llamines) 1 situats en cercle. Un raspall mòbil 2 llisca al llarg de les làmines, que es fixen al llarg de l'eix 3.El raspall està connectat al circuit extern mitjançant un conductor de corrent mòbil 10. El moviment gradual del raspall es realitza mitjançant un mecanisme de trinquet format per una roda de trinquet 5, un gos de treball 6 i un gos de bloqueig 9. El mecanisme de trinquet té un accionament electromagnètic 7. Quan s'aplica un pols de control a la bobina de l'electroimant, l'induït és atret pel nucli i fa girar la roda de trinquet amb una dent. Com a resultat, el raspall es mou d'una làmina a una altra i fa un interruptor al circuit extern.

El pas a pas té diverses fileres de fulles i raspalls muntats en un eix. Això us permet augmentar el nombre de circuits commutats.

Arròs. 3. Dispositiu de cerca de passos.

Els elements mòbils del cercador de passos només es poden moure en una direcció. Per tant, tornar el raspall a la seva posició original només és possible després d'haver fet una rotació completa. Si el nombre de cops en el cicle de funcionament del dispositiu de comandament és inferior al nombre de làmines, és possible un moviment accelerat del raspall a la posició inicial. Per a això, s'utilitza una fila especial de làmines 4, en la qual totes les làmines, excepte la zero, estan connectades elèctricament entre si. El circuit invers es mostra a la Fig. 3 amb línia de punts. Està format per les làmines 4, una bobina electromagnètica i els seus contactes de trencament auxiliars 8.

Cada cop que s'acciona l'electroimant s'obren els contactes 8 i es trenca el circuit de retorn. Els contactes 8 es tornen a tancar, etc. llistó, el circuit de retorn s'obre i el moviment del raspall s'atura. Els contactes de pas estan dissenyats per a corrents baixes (fins a 0,2 A). Els dispositius pas a pas amb interruptors de tiristor s'utilitzen per canviar els circuits d'alimentació.

Els dispositius de control sense contacte estan dissenyats segons el mateix principi que els de contacte. La unitat de control té un eix central amb discs sobre els quals es munten elements de control (llemes, pantalles, cobertes òptiques, etc.). Els elements sensibles del dispositiu de comandament s'instal·len a la perifèria dels discs del cos estacionari. Com a darrers s'utilitzen convertidors inductius, fotoelèctrics, capacitius i altres. Per exemple, a partir del controlador de contacte KA21 (vegeu la figura 1), es produeix un controlador sense contacte del tipus KA51.

La commutació sense contacte es realitza mitjançant interruptors de carrera del generador, de disseny similar als interruptors del tipus BVK, que s'instal·len en lloc dels microinterruptors 5. Aquests interruptors estan controlats per sectors d'alumini fixats en un eix 7 en comptes de lleves 1.

Arròs 4. Esquema d'un dispositiu de comandament sense contacte basat en selsyn

A la fig. La figura 4a mostra un diagrama d'un dispositiu de comandament sense contacte fet basat en selsina… El bobinatge de l'estator de selsyn Wc està connectat a la xarxa. La tensió que sorgeix als bobinatges del rotor es rectifica amb els díodes V1 i V2, suavitzat pels condensadors C1 i C2 i alimentat a la càrrega a través de les resistències R1 i R2. La rotació del rotor selsyn canvia l'EMF en els seus bobinatges, donant lloc a un canvi en la tensió rectificada. Quan el rotor gira en sentit contrari, la tensió rectificada canvia de signe.

Aquests dispositius de comandament s'utilitzen en sistemes d'accionament elèctric automatitzat on cal donar tres ordres: arrencar en direccions endavant i enrere i parar. Per arreglar més clarament l'accionament elèctric en frenar, creen una zona morta del controlador.Per fer-ho, utilitzeu la no linealitat de les característiques de corrent-tensió dels díodes V3 i V4, que es produeix amb corrents baixes. A la fig. 4, b.