Складні завдання - прості рішення!

1. Що таке «кулачок»?
2. Слово експертам - поширені способи використання кулачкових перемикачів
3. Нестандартні рішення // «кулачки» все по плечу!

20 листопада 2013 р о 17:02 тисячі вісімсот двадцять одна

Більшість фахівців електротехнічної галузі вважають, що при розробці та монтажі електричних схем для підприємств потрібно використовувати прості апарати. Свою точку зору експерти обгрунтовують тим, що обладнання з простою конструкцією більш надійно і довговічне. Наприклад, в тому ж запобіжнику відсутні рухомі частини, що істотно підвищує надійність його спрацьовування.

Інші ж, навпаки, переконані, що прості апарати не зможуть вирішити всіх поставлених на сучасному підприємстві завдань, припустимо, з управління приводами насосів і вентиляторів або руху конвеєрних стрічок. Ось і виходить, що однакові завдання люди виконують різними способами. При цьому одна схема виходить громіздкою і дорогою, а інша, що виконує ті ж функції, є більш простою і, головне, економічною в реалізації.

Що таке «кулачок»?

Яскравий приклад апарату, що дозволяє вирішувати складні «електричні завдання» - кулачковий перемикач. По суті, його принцип роботи полягає в переходах груп контактів відповідно до закладеного в механізмі порядком.

Завдяки своїй простоті і високим технічним характеристикам контактних груп даний вид пристроїв планомірно витісняє морально застарілі пакетні перемикачі. У порівнянні з попередниками сучасні апарати відрізняються більш високими комутаційними характеристиками, широкою номенклатурою і великим ресурсом роботи.

Відповідно до ГОСТ 50030.5, кулачковий (або поворотний) перемикач - це апарат для ланцюгів управління, забезпечений органом управління у вигляді повзунка або вала, що приводиться в дію обертанням.

Мал. 1. Кулачкові перемикачі.

Конструкція і принцип дії кулачкових перемикачів визначають їх область застосування. Дані апарати можуть застосовуватися як:

• перемикачі «вкл-викл»;
• реверсивні перемикачі;
• багатопозиційні перемикачі;
• перемикачі для вимірювальних приладів (амперметр, вольтметр);
• байпасні перемикачі;
• перемикачі для систем безперебійного живлення;
• перемикачі для пуску двигунів;
• перемикачі пуску-зупинки;
• перемикачі для вентиляції;
• перемикачі двійкового коду.

«На сьогоднішній день найбільш широке застосування знайшли кулачкові перемикачі на струми до 63 А. Однак така популярність веде до того, що часом фахівці просто не знають про те, що« кулачки »можуть використовуватися і в потужних системах, - говорить Микита Нецкін, інженер по групі виробів компанії АББ, лідера у виробництві силового обладнання і технологій для електроенергетики та автоматизації. - Так, наприклад, вироби серії OLрассчітани на струми до 315 А, мають до 72 контактів і до 12 положень рукоятки. Фронтальна частина перемикачів має ступінь захисту IP65, що робить можливим застосування цих пристроїв в важких промислових умовах. Так що сьогодні «маленький кулачок» вміє справлятися з великими навантаженнями: наприклад, управляти візками козлових кранів або потужними конвеєрними стрічками ». За словами Олексія Данкіна, керівника групи електрощитового обладнання компанії «МПО Електромонтаж», часто кулачкові перемикачі на великі струми застосовуються в якості альтернативи вимикачів навантаження, при необхідності комутації великого числа контактів або положень.

Виходячи з необхідної задачі або області застосування, кулачковий перемикач комплектується певною кількістю комутаційних елементів. Кожен з них оснащений кулачковим механізмом (звідси і назва апарата), двома стаціонарними контактами і рухомим містком. Механізм приводиться в дію рухом ручки, яка, в свою чергу, змушує обертатися стрижень і кулачки комутаційних елементів, що і забезпечує замикання або розмикання контактів.

Мал. 2. Загальний вигляд кулачкового перемикача.

Інформація, про те, в якому становищі рукоятки які контакти замкнуті, відбивається в контактній діаграмі (див. Рис. 3), значок Х показує замкнуте положення відповідних контактів.

Мал. 3. Приклад контактної діаграми кулачкового перемикача.

Слово експертам - поширені способи використання кулачкових перемикачів

Ланцюги управління. Олексій Данкін:

- Ми встановлюємо кулачкові перемикачі в шафи управління котельним або пожежним обладнанням. Безумовно, можна використовувати світло-сигнальну апаратуру - кнопки, перемикачі. Але, припустимо, «кулачок» потрібен буде один, а перемикачів і кнопок 4 або 5. Очевидно, що перший і місця займе менше, обійдеться дешевше і встановити його буде простіше. Крім того, застосування «кулачків» значно полегшує пуско-налагоджувальні роботи. Наприклад, якщо замість одного кулачкового перемикача використовувати кілька звичайних, то необхідно буде ретельно налаштувати, і передбачити блокування, щоб комутації здійснювалися в потрібному порядку.

Реверс. Олександр Степанов, інженер-проектувальник компанії HumanEngineering, що надає комплекс послуг з проектування, монтажу і пусконалагоджувальних робіт зовнішніх і внутрішніх інженерних систем, будівель і споруд:

- У моїй практиці був випадок, коли для підключення верстатів на одному із заводів використовувалися механізми з чотирма положеннями - вперед, назад, стоп, гальмування для двигуна. Для того щоб організувати управління верстатами без «кулачків», слід було б змонтувати як мінімум два вимикача, два контактора і схему управління. Тому, безумовно, кулачковий перемикач краще з точки зору економії грошей і простору.

Підключення вимірювальних приладів. Микита Нецкін:

- Часом потрібно виміряти величину струму в кожній фазі, наприклад, на вводі в розподільний щит або на одній з ліній, що відходять. У цьому випадку замість установки амперметра в кожну фазу можна використовувати один вимірювальний прилад і кулачковий перемикач з трьома положеннями, який буде здійснювати комутації. Таке рішення відмінно підходить для вимикачів з запобіжниками серії XLBM- вимірювальний прилад і кулачковий перемикач за допомогою тримачів кріпляться безпосередньо до корпусу захисного апарату, не займаючи зайвого місця в електрощиті.

Мал. 4. Кулачковий перемикач для підключення амперметра.

Нестандартні рішення // «кулачки» все по плечу!

Сьогодні кулачкові перемикачі можуть бути виготовлені за індивідуальним технічним завданням і застосовуватися для вирішення різних завдань. Наприклад, для організації байпасній лінії.

У широкому розумінні, байпас - це режим харчування споживачів мережевим напругою в обхід чого-небудь, наприклад, в обхід джерела безперебійного живлення (ІБП). Головним завданням ланцюга байпаса є виділення конкретної ділянки з ланцюга для подальшого ремонту, профілактичного обслуговування або заміни обладнання. При цьому конструкція кулачка дозволяє здійснити перемикання без перерви в роботі устаткування.

Мал. 5. Байпасний кулачковий перемикач з керуванням ключем

«До кулачковим перемикачів може бути застосовано таке поняття, як« індивідуальний підхід ». Припустимо, потрібні додаткові контакти, спеціальна синхронізація, блокування за допомогою навісного замка в різних положеннях і т. Д. Оперативно і точно спроектувати потрібний «кулачок» може сам замовник, - стверджує Микита Нецкін. - Наприклад, в нашій компанії розроблений спеціальний ресурс CamWeb. Він дозволяє в режимі онлайн конфігурувати кулачковий перемикач будь-якої складності і також по мережі відправити специфікацію замовнику. Для перемикачів з подвійним або потрійним блоком, а також кулачкових перемикачів з металевим валом є можливість вказати до 60 контактів і 12 положень. Даний підхід дозволяє ефективно вирішувати завдання будь-якої складності і не обмежує проектувальника типовими виконаннями! ».

Як приклад розглянемо, як за допомогою ресурсу CamWeb спроектувати кулачковий перемикач для організації байпасній лінії. Припустимо, треба організувати подачу живлення в обхід ДБЖ, на ток 40 А.

У програмі слід вказати наступні параметри бажаного вироби:

• спосіб установки (на монтажну плату, на ДІН-рейку, дверний монтаж);
• тип рукоятки (ручка з фіксатором, що пригвинчується);
• тип і кількість контактів;
• наявність функції пружинного повернення;
• тип виконання рукоятки (колір ручки і кут перемикання).

Далі необхідно заповнити контактну діаграму. З наведеної нижче таблиці видно, що перша позиція на діаграмі - 3300 (йому відповідає напис ІБП), і при розташуванні рукоятки під цим кутом будуть замкнуті контакти перемикача 1-2, 3-4, 7-8, 9-10, 13-14 , 15-16. Друге положення - 0, при ньому всі контакти розімкнуті. І третє положення 300 (або Байпас) - замкнуті контакти 5-6, 11-12 і 17-18.

позиція перемикача

текст

1/2

3/4

5/6

7/8

9/10

11/12

13/14

15/16

17/18

19/20

330

ДБЖ

Х

Х

Х

Х

Х

Х

0

0

30

байпас

Х

Х

Х

«Після заповнення контактної діаграми можна зберегти отриману конфігурацію як проект або готову специфікацію. У першому випадку схему ще можна буде коригувати, а в другому вже немає. Програма сама направляє користувача для того, щоб уникнути несумісних або неможливих рішень, усуваючи помилки, - розповідає Микита Нецкін. - Важливо, що спеціальні кулачкові перемикачі збираються на власній виробничій майданчику в Росії. Це дозволяє в короткі терміни - всього 1-2 робочі тижні - поставити обладнання замовникам. Все кулачкові перемикачі нашої компанії відповідають вимогам МЕК 60947.5 (ГОСТ 50030.5). До речі, для порівняння - збірка кулачкового перемикача і поставка з країн Європи займає 4-5 тижнів. Часто у інженерів просто немає можливості чекати, і їм доводиться вибирати типове обладнання, жертвуючи своїми рішеннями на догоду швидкої поставки. Наявність складального виробництва в нашій країні дозволяє уникнути цієї проблеми ».

У сучасній електротехніці на перший план разом з якістю і надійністю апаратів виходить і їх низька вартість, що часто має на увазі під собою обмежений функціонал. А кулачкові перемикачі - відмінний приклад апаратів, що дозволяють вирішувати найскладніші завдання і при цьому економити гроші, час на монтаж і наладку, а також місце в ПКУ.