凸轮控制器

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凸轮控制器主要用于起重设备中控制小型绕线式转子异步电动机的启动、停止、调速、换向和制动,也适用于有相同其他电力拖动的场合,如卷扬机等。

凸轮控制器定义

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亦称接触器式控制器。因为它的动、静触头的动作原理与接触器极其类似。至于二者的不同之处,仅仅有别于凸轮控制器是凭借人工操纵的,并且能换接较多数目的电器,而接触器系具有电磁吸引力实现驱动的远距离操作方式,触头数目较少。
是一种大型的控制电器,也是多档位、多触点,利用手动操作,转动凸轮去接通
和分断通过大电流的触头转换开关。凸轮控制器主要用于起重设备中控制中小型绕线转子异步电动机的启动,停止,调速,换向和制动,也适用于有相同要求的其它电力拖动场合。

凸轮控制器工作原理

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凸轮控制器的转轴上套着很多(一般为12片)凸轮片,当手轮经转轴带动转位时,使触点断开或闭合。例如:当凸轮处于一个位置时(滚子在凸轮的凹槽中),触点是闭合的;当凸轮转位而使滚子处于凸缘时,触点就断开。由于这些凸轮片的形状不相同,因此触点额闭合规律也不相同,因而实现了不同的控制要求。
手轮在转动过程中共有11个档位,中间为零位,向左、向右都可以转动5档。 [1] 

凸轮控制器应用范围

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应用于钢铁、冶金、机械、轻工、矿山等自动化设备及各种自动流水线上。调整凸轮张角及凸轮组的相对角度可以相应的改变其感应时间。基本元件由凸轮脉冲盘、刻度盘、角度调节盘、电子接近开关构成,各部件之间用垫片隔开,并通过刻度盘键槽与刻度盘凸键相连,其中脉冲盘是由两个半径相差3mm半圆形盘组成,与角度调节盘固定连接,并用外壳罩住,具有结构紧凑、性能可靠、调整方便等特点。开关与凸轮片不接触,无火花、无压力,迅速地发出指令,动作灵敏可靠。
常用的凸轮控制器外形、结构及符号,它们都由静触点、动触点、杠杆、凸轮、转轴和手轮组成。 [1] 

凸轮控制器调整方式

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凸轮角度的调整方式:
① 用随机专用扳手松开主轴两端的锁紧螺母。
② 用随机专用扳手的另一端调整至所需之角度。
③ 用随机专用扳手旋紧主轴两端的锁紧螺母。
以上所述为卧式凸轮控制器,三线制输出方式分为NPN (常开、常闭、一开一闭),PNP(常开、常闭、一开一闭), 二线制输出方式分为常开和常闭。

凸轮控制器电路原理

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  • 电路特点
    ( 1 )可逆对称电路。
    ( 2 )为减少转子电阻段数及控制转子电阻的触点数,采用凸轮控制器控制绕线型电动机时,转子串接不对称电阻。
    ( 3 )用于控制提升机构电动机时,提升与下放重物,电动机处于不同的工作状态。
    2 .控制线路分析
    ( 1 )主电路分析
    图 2 凸轮控制器原理图
    凸轮控制器操作手柄使电动机定子和转子电路同时处在左边或右边对应各档控制位置。左右两边转子回路接线完全一样。当操作手柄处于第一档时,各对触点都不接通,转子电路电阻全部接入,电动机转速最低。而处在第五档时,五对触点全部接通,转子电路电阻全部短接,电动机转速最高。
    ( 2 )控制电路分析 凸轮控制器的另外三对触点串接在接触器 KM 的控制回路中,当操作手柄处于零位时,触点 1-2 、 3-4 、 4-5 接通,此时若按下 SB 则接触器得电吸合并自锁,电源接通,电动机的运行状态由凸轮控制器控制。
    ( 3 )保护联锁环节分析 控制器 3 对常闭触点用来实现零位保护、并配合两个运动方向的行程开关 SQ1 、 SQ2 实现限位保护。

凸轮控制器应用

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  • 凸轮控制器应用于钢铁、冶金、机械、轻工、矿山等自动化设备及各种自动流水线上。调整凸轮张角及凸轮组的相对角度可以相应的改变其感应时间。

凸轮控制器使用保养

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  • 1 按照电器原理图的要求,分别逐档操作控制器,观察触头的分合是否与接线图中触头分合程序相符,如不符,应予以调整,所有导线由基座下端两接线孔引出。
    2 通电前必须检查电动机和电阻器有关电气系统的接线是否正确,接地是否可靠。
    3 通电后应按相应凸轮控制器细心检查电动机运转情况,若有异常,应立即切断电源,待查明原因后方可继续通电。
    4 控制器应当按要求经常检修:
    a 所有螺钉联接部分必须紧固,特别是触头接线螺钉
    b 摩擦部分应经常保持一定的润滑
    c 触头表面应无明显熔斑,烧熔的部分用细锉刀精心修理,不可用砂纸打磨
    d 损坏的零件要及时更换。
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参考资料
  • 1.    程周.电气控制与PLC原理及应用:电子工业出版社,2008年5月
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