Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип действия кулачковых переключателей

Что такое кулачковый переключатель и для чего он нужен?

Кулачковые переключатели (на фото ниже) являются электрическими аппаратами, которые нужны для коммутации в электрических цепях как переменного, так и постоянного тока. Они нашли применение для коммутации силовых цепей управления оборудованием, а также в оперативной цепи управления другими электрическими аппаратами. Устройства могут использоваться в низковольтных цепях и в цепях напряжением до 500 В – для переменного тока (частотой 50-60 Гц) и до 220 В постоянного тока.

Внешний вид

Они изготавливаются из изолирующих и проводящих материалов высокого качества, и созданы с применением успешного опыта создания современной техники, а также знаний, полученных в процессе разработки коммутационных аппаратов. Для кулачковых переключателей характерны малый размер, они устойчивы к кратковременной перегрузке в цепи, а также обладают хорошими коммутационными способностями. Чтобы защитить их от тока коротких замыканий в электрической схеме нужно воспользоваться предохранителями с плавкими вставками.

Конструкция

Из самого названия этого устройства ясно, что конструкция обусловлена применением «кулачков», которые приводят в действие некий «толкатель». Устройство кулачкового переключателя предполагает наличие группы коммутационных элементов, изменяя положение которых можно добиться определенного их расположения для работы разных схем включения. Расположение контактов и кулачков называется – программа коммутации (ее назначение заключается в сборке определенной схемы подключений). Они располагаются внутри пластмассового корпуса, который изготавливается на основе меламина.

Наглядно увидеть конструкцию устройства вы можете на схемах ниже:
Из чего состоит аппаратКрепление на дин рейку

Такой корпус невосприимчив к электрической дуге и вихревым токам. Конструкция кулачкового переключателя дает возможность включать и выключать все контакты практически одновременно. Это обеспечивается тем, что кулачок одного элемента соединен механически с другими кулачками. Применение в устройстве контактов серебра, которое лучше той же меди выдерживает электрическую дугу, обеспечивает хорошие коммутационные характеристики и повышенную износостойкость. Переключатель должен четко фиксироваться в определенном положении, для чего нужен фиксирующий механизм привода. Также в конструкции присутствует ограничитель движения привода. Его назначение – четкая установка переключателя в крайнем положении. Привод или вал аппарата представляет собой прут квадратного сечения. Для надежной работы и хорошего переключения контактов он должен изготавливаться из металла, чтобы выдерживать нагрузку при прокручивании. Это очень важно там, где применяется управление электродвигателями. Для управления приводом переключателя используется рукоятка, выполненная из изоляционного материала.

Наглядно устройство кулачкового переключателя демонстрируется на видео от одного из лучших производителей розеток и выключателей, компании ABB:

Принцип работы

В основе принципа действия кулачкового переключателя лежит включение определенной группы контактов посредством вращения привода аппарата. Вращая рукоятку в нужное положение, привод вращается вокруг своей оси и приводит в действие кулачки, расположенные на нем. Они, в свою очередь, замыкают определенную группу контактов. Чтобы понять как работает группа контактов, нужно смотреть диаграмму включений, которая составляется на основе необходимой схемы подключения. Когда привод находится в нужном положении, переключатель фиксируется в нем с помощью специального механизма фиксации и схема начинает свою работу. Чтобы вернуться в нулевое положение, необходимо снова провернуть рукоятку. По принципу действия они делятся на переключатели с автоматическим возвратом рукоятки в положение и ручным.

Читайте так же:
Как соорудить лопасти для ветрогенератора своими руками: примеры самостоятельного изготовления лопастей для ветряка

Назначение

Кулачковый переключатель нужен для:

  • управления механизмами, которые приводятся в действие трехфазными и однофазными двигателями, для изменения соединения обмоток двигателей переменного тока (звезда-треугольник), изменения направления вращения;
  • управления и сигнализации в оперативных цепях;
  • может работать как выключатель, переключатель рабочих положений электрического сварочного аппарата;
  • коммутации необходимого соединения группы сопротивлений;
  • обеспечения переключения режимов работы нагревательного оборудования;
  • включения и отключения привода механизма секционного разъединителя в трансформаторных подстанциях.

Область применения

Данные аппараты используют в быту, в промышленном производстве, на объектах электроснабжения, в речном судоходстве, на морских судах, в машинах напольного безрельсового электротранспорта. Также их назначение – управление механизмами в сельском хозяйстве. С помощью такого переключателя можно организовать байпасное подключение. Оно применяется для вывода из схемы оборудования либо участка цепи, для проведения работ по ремонту или профилактике.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип работы и назначение кулачкового переключателя. Надеемся, информация была для вас полезной и понятной!

Кулачковый переключатель

Одним из средств коммутации электрических цепей является кулачковый переключатель, использующий в своей работе изменение тактовой частоты. В большинстве случаев они используются в трансформаторных устройствах, с помощью которых осуществляется управление электродвигателями, устанавливаются в различные виды измерительных приборов.

Конструкция кулачкового переключателя

При изготовлении этих приборов используются высококачественные материалы, обладающие проводящими и изолирующими свойствами. Типовой кулачковый переключатель отличается небольшими габаритами, устойчивостью к непродолжительным перегрузкам в электрических цепях, высокими коммутационными качествами. Защита этих устройств от коротких замыканий осуществляется с помощью предохранительных элементов, где присутствуют плавкие вставки.

Кулачковый переключатель

Особенности конструкции наглядно отражаются в названии этой аппаратуры. Основой устройства является кулачок, воздействующий на толкатель, представленный в той или иной форме. Стандартная схема включает в себя целую группу различных элементов. Путем изменения их места расположения можно создавать различные комбинации схем включения-выключения.

Кулачки и контакты располагаются в определенной последовательности, которая образует программу коммутации, наиболее подходящую в данной ситуации. Все детали заключены в прочный пластмассовый корпус, который не могут разрушить даже электрическая дуга и вихревые токи.

Читайте так же:
Как самостоятельно крепить электропроводку с помощью хомутов

Назначение кулачковых устройств

Данные приборы широко используются в быту и на производстве, в электроснабжении и на транспорте. Они обеспечивают безопасной функционирование машин и механизмов во всех рабочих режимах.

Конструктивные особенности прибора делают возможным выполнение функций коммутатора, то есть возможность одновременно включать и выключать все контакты. Это достигается за счет механического соединения кулачка отдельно взятого элемента с другими такими же кулачками. Все контакты включают в себя серебро, обладающее повышенной устойчивостью по сравнению с медью. Такие контакты не боятся преждевременного износа и хорошо переносят любые рабочие режимы.

Одним из основных качеств переключающего устройства считается его точная фиксация в установленной позиции после подсоединения. Для этого задействованы возможности специального фиксирующего механизма привода. Кроме него в конструкцию входит элемент, ограничивающий движение привода, что позволяет точно устанавливать переключатель в крайнее положение.

Вал прибора, изготовленный из квадратного металлического прутка, выполняет функцию привода. Это позволяет выдерживать существенные нагрузки, особенно при переключении и управлении электродвигателем. Непосредственное управление приводом осуществляется рукояткой, изготовленной из диэлектрического материала.

Принцип действия

Работа кулачкового переключателя заключается во введении в работу заданных контактных объединений. Данное действие выполняется вращающимся приводным элементом аппарата.

В период вращения вокруг оси регулировочная ручка постепенно устанавливается в заданную позицию. Одновременно в действие вводятся кулачки, установленные на оси привода, замыкающие какую-то контактную группу.

После подключения и установки приводного элемента в определенное положение, происходит фиксация переключателя вышеописанным механизмом, после чего созданная схема начинает работать. Для перехода на нулевую отметку нужно вновь повернуть рукоятку и привести ее в исходное положение. Такое переключение может выполняться автоматически или вручную.

Данные приборы широко используются в быту и на производстве, в электроснабжении и на транспорте. Они обеспечивают безопасной функционирование машин и механизмов во всех рабочих режимах.

Что такое кулачковый переключатель и для чего он нужен: устройство и особености конструкции

прибор

Сложные электрические цепи зачастую содержат несколько основных элементов с разными функциями.

В нужные моменты их необходимо переключать между собой. Для этого электрики используют коммутационный прибор под названием кулачковый переключатель. Основное применение его состоит в регуляции параметров двигателя.

Рассмотрим подробнее основные свойства и конструкцию прибора. Также ознакомимся с возможными вариантами использования.

Что из себя представляет

устройство

В общем кулачковый выключатель представляет собой электрический прибор, который допускает использование при любых типах тока. Основная функция его состоит в переключении цепей управления электрическими устройствами.

Что касается вариативности в значениях допустимого напряжения, то оно достаточно широко.

Читайте так же:
Вакуумирование кондиционера своими руками: технология по проведению работ + ценные рекомендации

Так, прибор может работать как при сравнительно низких значениях в 50 Вольт, так и при значительных нагрузках в 500 Вольт в случае использования сети переменного тока или 220 Вольт для постоянного типа электричества.

устройство

Важным условием долгой службы и выносливости выключателя является качество его конструктивных материалов.

Слой изоляции и сами проводники сделаны из высококачественного сырья. Все этапы производства выполнены по последнему слову техники. Это обеспечивает малогабаритность прибора.

Также благодаря подобранному сочетанию материалов повышается невосприимчивость к возможным перегрузкам и обеспечивается высокий уровень коммутационных способностей.

С целью предотвращения неполадок, связанных с короткими замыканиями, используется предохранительный элемент.

Особенности конструкции

прибор

Основной принцип устройства выходит из самого названия. Так, вся работа происходит благодаря наличию так называемых «кулачков», которые воздействуют на толкатель.

Если же углубиться в саму конструкцию, то можно увидеть, что переключатель состоит из целой группы элементов коммутации.

Воздействуя определенным образом на каждую из них, происходит изменение работы и выбор схемы включения. Для каждого из подтипов переключателей кулачкового характера работы используется своя программа коммутации.

Она определяет начальное и последующие положения кулачков и основных контактов. Вся конструкция и проводники находятся в пластмассовой оболочке. Материал, из которого ее производят – меламин.

Кулачковый

Оболочка такого типа защищает начинку от влияния электрической дуги и токов вихревого типа. Благодаря механическому соединению кулачков между собой имеется возможность одновременного выключения нескольких контактов.

Что касается материалов, из которых делают проводники, то в большинстве переключателей это серебро. Данное сырье преобладает над медью по большинству необходимых параметров.

Благодаря возможности выдерживать электрическую дугу, серебряные проводники гарантируют качественное переключение и долгий срок эксплуатации.

Кулачковый

Для качественного переключения также необходима фиксация кулачков в заданном положении. Надежность этого гарантируют фиксирующие механизмы привода. Для самой ручки переключателя существует несколько граничных положений.

Для четкости переключения между ними в конструкции используют ограничитель движения. Сам привод имеет вид прута квадратного поперечного сечения.

Для обеспечения качественной работы при допустимых нагрузках его изготавливают из металла. Особенно этот пункт важен при переключении электрического двигателя. На внешней стороне корпуса имеется рукоятка переключения. Она должна иметь надежную изоляцию.

Принцип работы переключателя

Как говорилось выше, кулачковый переключатель работает благодаря переключению при помощи рукоятки на определенную группу контактов прибора. Так, во время одного оборота ручки происходит вращение внутреннего привода вокруг оси.

В результате он приводит в действие несколько кулачков. Далее происходит воздействие и последующее замыкание некоторой группы контактов, которая отвечает выбранному положению переключателя.

Читайте так же:
Как правильно лудить электрические провода

Подробнее принцип работы и замыкания контактов описаны для каждого переключателя отдельно и данная информация содержится на его схеме подключения. Далее, когда переключатель занимает предполагаемое положение, вступает в работу механизм фиксации.

Только после этого начинается работа самого электрического устройства. Аналогичным образом можно вернуть переключатель в первоначальное положение. На рынке представлены модели с автоматическим поворотом ручки или механическим.

Основное назначение

Кулачковые переключатели имеют четкое назначение. Рассмотрим подробнее все возможные варианты.

  • Руководство электрическими механизмами, основная работа которых базируется на двигателях. Причем последний может иметь одну или три фазы. В этом случае переключатель может менять направление кручения или тип соединения обмоток.
  • В цепях оперативного типа кулачковый переключатель выполняет роль управления и сигнализации.
  • Если переключатель подключен к сварочному аппарату, то он выполняет несколько ролей, в числе которых включение и выключение, а также переключение положений.
  • В группе сопротивлений обеспечивает необходимое соединение.
  • В оборудованиях нагревательного назначения используется для переключения и контроля порядкаобогрева.
  • В больших подстанциях с трансформаторами используется для регулирования работы привода секционного разъединителя.

Основные области применения

Необходимость переключения и корректировки режимов действия приборов электрического типа возникает как в домашнем хозяйстве, так и на больших предприятиях.

Это провоцирует широкое использование кулачкового переключателя. Также часто используется такого рода коммутатор на подстанциях электроснабжения и на водных типах транспорта.

Таким образом, кулачковый переключатель представляет собой довольно маленький прибор с большими возможностями. Качественная сборка и материалы гарантируют долгий срок службы.

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Зачастую, словосочетание «эффективное решение», вызывает ассоциацию с неким технически сложным аппаратом или устройством. Однако существуют технически простые и, что важно, надежные аппараты, на базе которых можно создавать эффективные решения. Речь в сегодняшней статье пойдет о кулачковых переключателях.

Что такое кулачковый переключатель?

Согласно ГОСТ, кулачковый переключатель – это аппарат для цепей управления, снабженный органом управления (рукояткой или ключом), приводимым в действие вращением.

Устройство кулачкового переключателя серии 4G

Как видно из рисунка и описания составляющих элементов, устройство кулачкового переключателя довольно простое и понятное. Сам аппарат содержит минимум движущихся частей, что обеспечивает максимальную надежность производимых им операций.

Основной движущийся элемент — вал не должен изгибаться или скручиваться при повороте рукоятки управления. Только металлические валы, например стальные, обладают необходимым показателем жесткости на кручение и обеспечивают надежное переключение групп контактов. Это свойство особенно важно при управлении электродвигателем, т. к. пластиковые валы могут изгибаться, и несколько групп контактов могут одновременно оказаться в положении, которое создаст аварийную ситуацию.

Читайте так же:
Подключение стабилизатора напряжения в частном доме

Не менее важной составляющей надежной и долговечной работы кулачкового переключателя является высокое качество контактных материалов. Так, контакт из серебряного сплава, устойчивый к воздействию электрической дуги, обеспечивает высокие показатели коммутационной износостойкости.

Где применяются кулачковые переключатели?

Основные сферы применения аппаратов:

  • переключение схем обмоток электродвигателя звезда-треугольник
  • щиты постоянного и переменного тока
  • щиты управления АВР
  • управление приводами секционных разъединителей и выключателей на трансформаторной подстанции
  • переключение режимов управления электрооборудованием (ручное, автоматическое, местное управление)
  • управление режимами работы ТЭН в нагревательном оборудовании
  • управление во вторичных цепях (цепи измерения, сигнализации и т.д.)

Более подробно рассмотрим последний пункт в этом списке. Так, например, для измерения фазных и межфазных величин напряжения можно применить один 7-ми позиционный кулачковый переключатель и один вольтметр. Это решение может заменить установку целых 6 отдельных вольтметров! Согласитесь, это решение удобнее в монтаже, а также экономит не только деньги, но и место в щите.

Также находят применение кулачковые переключатели с желтой фронтальной панелью и красной рукояткой в щитах аварийного управления.

Стоит отметить, что кулачковые переключатели становятся удобной заменой выключателей нагрузки там, где необходима коммутация большого количества контактов и положений.

Кулачковые переключатели применяются не только в традиционных решениях для сокращения количества измерительных и прочих устройств вторичных цепей. Они с успехом решают и современные задачи, примером которой может служить организация байпас-схемы (от англ. bypass — обход).

В традиционном понимании байпас предполагает обход какого-либо элемента или части электрической схемы. Допустим, что питание вашего дома или загородного коттеджа осуществляется от сети, а также имеется резервный источник питания ИБП (источник бесперебойного питания). В нормальном режиме работы весь дом питается от сети, а при пропадании напряжения в качестве резервного источника питания выступает ИБП. В случае, если необходимо вывести часть схемы с ИБП в ремонт, вы вручную переключаете схему при помощи ключа или просто повернув рукоятку кулачкового переключателя в положение 2. Затем, вытащив ключ или установив навесной замок (зафиксировав положение кулачкового переключателя), без риска попасть под напряжение, ремонтируете источник бесперебойного питания.

Кулачковый переключатель, являясь простым и в то же время надежным аппаратом, позволяет создавать как традиционные, так и современные эффективные решения.

Современные производители предлагают решения с повышенной степенью защиты IP65, которые могут применяться как на улице, так и в тяжелых условиях промышленных предприятий, а также проявляют индивидуальный подход к своим клиентам, предлагая изготовление кулачковых переключателей по нестандартным схемам заказчиков.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию