功率控制器：用途、装置、技术特性

控制器是设计用于启动、停止、调节旋转速度和反转电动机的控制装置。接触式控制器直接包含在电压不超过 600 V 的电动机供应链中。

根据触点部位的位置，分为滑动触点式和凸轮式控制器。滑动触点控制器又分为鼓形和扁平形（后者很少使用）。

控制器轴可以手动或通过驱动机构或单独的电动机旋转。固定触点（指状物）位于设备外壳中，围绕带触点的轴并与轴隔离。控制器仅以安全版本生产。杠杆弹簧机构用于固定换档位置。

控制器预置的开关程序是通过相应排列的动触点（段）来实现的。为了改善开关条件，直流控制器配备了磁性回填。开关位置的数量通常为1至8个（有时可达12-20个），开关电流值不超过200 A。

控制器可以在具有相对占空比 (25-60%) 的间歇模式下运行，也可以在连续模式下运行。允许的开关频率鼓式控制器不超过 300，而凸轮式控制器 - 每小时最多 600 次开关。控制器已成为起重运输机械和机构的电力驱动中最常见的控制器。

功率控制器是一种完整的设备，用于确保根据控制器设计中包含的预定程序接通电动机的绕组电路。设计简单、无故障运行和体积小是功率调节器的主要优点。

根据其开关能力正确选择和使用功率调节器，控制器是可靠且易于使用的完整设备，用于控制起重机电气驱动器，因为在这些设备中完全排除了违反设定程序的情况，并且包含依赖操作员关机可确保 100% 的设备可用性。然而，这些完整装置的缺点包括耐磨性和切换能力低，以及缺乏自动启停。

鼓控制器

图 1 显示了鼓控制器引脚。在轴1上安装有扇形活动触头的扇形支架2。扇形支架通过绝缘层4与轴隔离。固定触头5位于绝缘母线6上，当转轴1转动时，换向片3向固定触头5移动，从而闭合电路。必要的接触压力由弹簧 7 提供。大量的接触元件沿轴布置。许多这样的接触元件安装在一根轴上。相邻接触元件的承载段可以以各种必要的组合相互连接。闭合不同接触元件的特定顺序由它们的段的不同长度提供。

如图。 1.鼓控制器接触元件。

凸轮控制器

在凸轮控制器中，触点的打开和闭合由安装在滚筒上的凸轮提供，凸轮通过手轮手柄或踏板旋转，可以切换 2 到 24 个电路。凸轮控制器根据包含的电路数量、驱动器类型、触点闭合方案进行划分。

在AC凸轮控制器(图2)中，可动可动触点1能够围绕位于接触臂2上的中心O2旋转。接触臂2围绕中心O1旋转。触点 1 由固定触点 3 闭合，并使用柔性连接 4 连接到输出触点。闭合触点 1,3 和必要的接触压力由弹簧 5 通过杆 6 作用在接触杆上产生。当触点打开，凸轮 7 通过滚子 5 作用在接触杆的臂上。这会压缩弹簧 5 并打开触点 1、3。触点接通和断开的时刻取决于驱动触点元件的凸轮滑轮9的轮廓。低触点磨损使得在 60% 的占空比下每小时的接通次数增加到 600 次成为可能。

控制器包括两组接触元件/和//，它们位于凸轮垫圈 9 的两侧，可让您大幅缩短设备的轴向长度。鼓和凸轮控制器都有一个轴位置锁定机构。

交流控制器，为便于灭弧，可不带灭弧装置。里面只有耐电弧的石棉水泥隔板10，直流控制器有一个类似于接触器的灭弧装置。

当手柄受到作用时，相关控制器将关闭，并且该作用通过凸轮滑轮传递；它通过手柄相应位置的弹簧5的力打开。因此，即使将触点熔接也可以分离。该设计的缺点是由于闭合弹簧具有大量接触元件，轴上的力矩很大。应当注意，控制器的接触驱动的其他设计方案也是可能的。如图。 2. 凸轮控制器。

平面控制器

为了平滑地调节大型发电机的励磁磁场和启动和调节大型电动机的转速，需要有大量的级数。此处使用凸轮控制器是不切实际的，因为大量级数会导致设备尺寸急剧增加。调整和启动时每小时操作次数较少（10-12次）。因此，控制器在耐用性方面没有特殊要求。在这种情况下，扁平控制器被广泛使用。

图 3 显示了平面励磁控制控制器的一般视图。固定触点1呈棱柱形，固定在绝缘板2上，绝缘板2是控制器的基础。固定触点沿线的布置允许大量步骤。在控制器长度相同的情况下，可以通过使用与第一行偏移的平行触点行来增加步数。当移动半步时，步数增加一倍。

活动触点采用铜刷形式。电刷位于横梁 3 中并与其隔离。压力由螺旋弹簧产生。电流从接触刷4到输出端的传输是使用集流刷和集流尖峰5来执行的。图1中的控制器。 3 可同时在三个独立回路中切换。横杆移动使用两个螺钉 6，由辅助电机驱动 7. 调整期间，横杆通过手柄手动移动 8. 在末端位置，横杆作用于限位开关9、即停止发动机。

为了能够将触点精确地停止在所需位置，触点的移动速度取小：(5-7) 10-3 m/s，并且电机必须停止。平面控制器也可以有一个手动驱动器。

如图。 3.平板控制器。

不同类型控制器的优缺点

鼓控制器

由于触点的耐磨性低，控制器每小时允许启动次数超过240次。在这种情况下，启动电机的功率必须降低到标称值的 60%，这就是为什么要使用这种很少启动的控制器的原因。

凸轮控制器

控制器采用可移动的线触点。由于触点的滚动，打开时点燃的电弧不会影响在全开状态下参与电流传导的接触面。

低接触磨损允许将每小时的启动次数增加到 600 次，占空比为 60%。

控制器的设计具有以下特点：由于凸轮的凸起而关闭，由于弹簧的力而打开。因此，即使焊接了触点也可以分离。

该系统的缺点是带有大量接触元件的合闸弹簧在轴上产生的力矩很大。其他接触驱动设计也是可能的。一种是触头在凸轮的作用下闭合，弹簧的作用打开；另一种是吸合和断开均由凸轮完成。然而，它们很少被使用。

平面控制器

平面控制器广泛用于调制大型发电机的励磁场和启动和控制大型电动机的速度。由于需要有大量级数，因此在此使用凸轮控制器是不切实际的，因为大量级数会导致设备尺寸急剧增加。

当可动触点和固定触点之间打开时，会出现等于跨步压降的电压。为防止电弧，跨步允许的电压降取自 10 V（电流为 200 A）至 20 V（电流为 100 A）。每小时允许的转数由触点的磨损情况决定，通常不超过10-12。如果步骤的电压为 40-50 V，则使用特殊的接触器来克服电刷移动期间的相邻触点。

如果需要以每小时 600 次或以上的开关频率以 100 A 或以上的电流接通电路，则使用由接触器和控制器组成的系统。

功率调节器在电动起重机驱动器中的应用

以下系列的控制器用于控制起重机机构的电动机：KKT-60A 交流电和控制台控制器 DVP15 和 UP35 / I。该系列的控制器在带盖的保护外壳和外部环境防护等级 1P44 中生产.

功率调节器的机械寿命为 (3.2 -5) x 1000 万次 VO 循环。开关的持久性取决于开关电流的强度。在额定电流下约为 0.5 x 1000 万次 VO 循环，在额定电流的 50% 下，可以获得 1 x 1000 万次 VO 循环的耐磨性。

KKT-60A 控制器在 40% 的占空比下额定电流为 63 A，但其开关容量非常低，这限制了这些控制器在困难的开关条件下的使用。交流控制器的额定电压为 38G V , 频率为 50 Hz 。