Контроллер
электрический аппарат низкого напряжения, предназначенный для пуска, регулирования скорости, реверсирования и электрического торможения электродвигателей постоянного и переменного тока. Посредством К. изменяют электрическое сопротивление в цепи управления, схемы соединений силовых цепей и цепей возбуждения электродвигателей. Управление К. производится обычно вручную рукояткой или маховичком; для дистанционного управления применяют сервомоторы. Конструктивно К. представляют собой многоступенчатые плоские, барабанные или кулачковые контактные переключатели. Плоские К. применяют главным образом там, где требуется большое число ступеней переключения, — для пуска и регулирования электродвигателей мощностью до 30—40 квт. Барабанные К. чаще других применяют для непосредственного управления электродвигателями мощностью 45 квт постоянного и 75 квт переменного тока. При вращении барабана медные сегментные контакты соприкасаются с неподвижными, образуя различные схемы соединения в цепях управления электродвигателя. Для управления более мощными электродвигателями с большим числом включений (до 600 в час) более надёжными оказываются кулачковые К. с перекатывающимися контактами, которые по сравнению со скользящими имеют значительно большую износостойкость.
Лит.: Бабиков М. А., Электрические аппараты, ч. 2, М.— Л., 1956; Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1967.
В. К. Иванов.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Силовые контроллеры: назначение, устройство, технические характеристики
Контроллер — аппарат управления, предназначенный для пуска, останова, регулирования скорости вращения и реверсирования электродвигателей. Контакты контроллера включаются непосредственно в цепи питания электродвигателей с напряжением не свыше 600 В.
По устройству контактных частей различают контроллеры со скользящими контактами и кулачкового типа. Контроллеры со скользящими контактами в свою очередь разделяются на барабанные и плоские (последние применяются редко).
Вал контроллера может поворачиваться вручную или от приводимого в движение механизма или от отдельного электродвигателя. Неподвижные контакты (пальцы) располагаются в корпусе аппарата вокруг вала с контактами и изолированы от него. Контроллеры изготовляются только в защищенном исполнении. Для фиксации коммутационных положений служат храповые рычажно-пружинные механизмы.
Заданная программа переключений контроллера осуществляется соответствующей расстановкой подвижных контактов (сегментов). Для улучшения условий коммутации контроллеров постоянного тока снабжаются магнитным гашением. Количество коммутационных положений обычно от 1 до 8 (иногда до 12—20), величина коммутируемого тока не превышает 200 А.
Контроллеры могут работать в повторно-кратковременном режиме с относит, продолжительностью включения (25—60%) или в продолжит, режиме. Допустимая частота включений контроллеров барабанного типа не превышает 300, а кулачкового типа — до 600 включений в час. Наибольшее распространение контроллеры получили в электроприводе подъемно-транспортных машин и механизмов.
Силовые контроллеры являются комплектными устройствами для обеспечения включения цепей обмоток электродвигателей по заранее заданной программе, заложенной в конструкции контроллера. Простота конструкции, безотказность в работе и малые габариты — основные преимущества силовых контроллеров.
При правильном выборе и использовании силовых контроллеров в соответствии с их коммутационными возможностями контроллеры являются надежными и удобными в эксплуатации комплектными устройствами управления крановыми электроприводами, так как в этих устройствах полностью исключены нарушения заданной программы, а включение и отключение, зависящие от действий машиниста, обеспечивают 100 %-ную готовность привода к работе. Однако к недостаткам этих комплектных устройств можно отнести низкую износостойкость и коммутационную способность, а также отсутствие автоматизированного пуска и торможения.
На рис.1 показан контактный элемент барабанного контроллера. На валу 1 укреплён сегментодержатель 2 с подвижным контактом в виде сегмента 3. Сегментодержатель изолирован от вала изоляцией 4. Неподвижный контакт 5 расположен на изолированной рейке 6. При вращении вала 1 сегмент 3 набегает на неподвижный контакт 5, чем осуществляется замыкание цепи. Необходимое контактное нажатие обеспечивается пружиной 7. Вдоль вала расположено большое число контактных элементов. На одном валу устанавливается ряд таких контактных элементов. Сегментодержатели соседних контактных элементов можно соединять между собой в различных необходимых комбинациях. Определенная последовательность замыкания различных контактных элементов обеспечивается различной длиной их сегментов.
Рис.1. Контактный элемент барабанного контроллера.
У кулачковых контроллеров размыкание и замыкание контактов обеспечивается смонтированными на барабане кулачками, поворот которых осуществляется с помощью рукоятки маховика или педали и могут коммутировать от 2 до 24 электрических цепей. Кулачковые контроллеры разделяются по количеству коммутируемых цепей, виду привода, диаграммам замыкания контактов.
В кулачковом контроллере переменного тока (рис.2) перекатывающийся подвижный контакт 1 имеет возможность вращаться относительно центра О2, расположенного на контактном рычаге 2. Контактный рычаг 2 поворачивается относительно центра O1. Контакт 1 замыкается с неподвижным контактом 3 и соединяется с выходным контактом с помощью гибкой связи 4. Замыкание контактов 1,3 и необходимое контактное нажатие создаются пружиной 5, воздействующей на контактный рычаг через шток 6. При размыкании контактов кулачок 7 действует через ролик 5 на контактный рычаг. При этом сжимается пружина 5 и контакты 1, 3 размыкаются. Момент включения и отключения контактов зависит от профиля кулачковой шайбы 9, приводящей в действие контактные элементы. Малый износ контактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при ПВ-60 %.
В контроллер входят два комплекта контактных элементов / и //, расположенных по обе стороны кулачковой шайбы 9, что позволяет резко сократить осевую длину устройства. Как в барабанном, так и в кулачковом контроллере имеется механизм для фиксации положения вала.
Контроллеры переменного тока в виду облегченного гашения дуги могут не иметь дугогасительных устройств. В них устанавливаются только дугостойкие асбестоцементные перегородки 10. Контроллеры постоянного тока имеют дугогасительное устройство, аналогичное применяемому в контакторах.
Выключение рассмотренного контроллера происходит при воздействии на рукоятку и передаче этого воздействия через кулачковую шайбу, включение происходит с помощью силы пружины 5 при соответствующем положении рукоятки. Поэтому контакты удается развести даже в случае их сваривания. Недостаток конструкции заключается в большом моменте на валу за счет включающих пружин при значительном числе контактных элементов. Надо отметить, что возможны и другие конструктивные решения привода контактов контроллера. Рис.2. Кулачковый контроллер.
Для плавного регулирования поля возбуждения крупных генераторов и для пуска в ход и регулирования частоты вращения больших двигателей необходимо иметь большое число ступеней. Применение кулачковых контроллеров здесь нецелесообразно, так как большое число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата. Число операций в час при регулировании и пуске невелико (10—12). Поэтому особых требований к контроллеру с точки зрения износостойкости не предъявляется. В этом случае широкое распространение получили плоские контроллеры.
На рис.3 показан общий вид плоского контроллера для регулирования возбуждения. Неподвижные контакты 1, имеющие форму призмы, укреплены на изоляционной плите 2, являющейся основанием контроллера. Расположение неподвижных контактов по линии дает возможность иметь большое число ступеней. При той же длине контроллера число ступеней может быть увеличено путем применения параллельного ряда контактов, сдвинутого относительно первого ряда. При сдвиге на полшага число ступеней удваивается.
Подвижный контакт выполнен в виде медной щетки. Щетка располагается в траверсе 3 и изолируется от нее. Нажатие создается цилиндрической пружиной. Передача тока с контактной щетки 4 на выходной зажим осуществляется с помощью токосъемной щетки и токосъемной шипы 5. Контроллер рис.3 может одновременно производить переключения в трех независимых цепях. Траверса перемещается с помощью двух винтов 6, приводимых в движение вспомогательным двигателем 7. При наладочных работах перемещение траверсы вручную производится рукояткой 8. В конечных положениях траверса воздействует на конечные выключатели 9, которые останавливают двигатель.
Для того чтобы иметь возможность точной остановки контактов на желаемой позиции, скорость движения контактов берется малой: (5—7)10-3 м/с, а двигатель должен иметь торможение. Плоский контроллер может иметь и ручной привод.
Рис.3. Плоский контроллер.
Преимущества и недостатки разных типов контроллеров
Вследствие малой износостойкости контактов допустимое число включений контроллера в час превышает 240. При этом мощность запускаемого двигателя приходится снижать до 60% номинальной, из-за чего такие контроллеры применяются при редких включениях.
В контроллере используется перекатывающийся линейный контакт. Благодаря перекатыванию контактов дуга, загорающаяся при размыкании, не воздействует на поверхность контакта, участвующую в проведении тока в полностью включенном состоянии.
Малый износ контактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при продолжительности включения 60%.
Конструкция контроллера имеет следующую особенность: выключение происходит за счет выступа кулачка, а включение за счет силы пружины. Благодаря этому контакты удается развести даже в случае их сваривания.
Недостатком этой системы является большой момент на валу, создаваемый включающими пружинами при значительном числе контактных элементов. Возможны и другие конструктивные оформления привода контактов. В одном из них контакты замыкаются под действием кулачка и размыкаются под действием пружины, в другом и включение и отключение совершается кулачком. Однако они применяются редко.
Плоские контроллеры получили широкое распространение для плавного регулирования поля возбуждения крупных генераторов и для пуска в ход и регулирования частоты вращения больших двигателей. Так как необходимо иметь большое число ступеней, то применение кулачковых контроллеров здесь нецелесообразно, потому что большое число ступеней ведет к резкому возрастанию габаритов аппарата.
При размыкании между подвижным и неподвижным контактом появляется напряжение, равное падению напряжения на ступени. Для того чтобы не появлялась дуга, допустимое падение напряжения на ступени берется от 10 В (при токе 200 А) до 20 В (при токе 100 А). Допустимое число включений в час определяется износом контактов и не превосходит обычно 10—12. Если напряжение на ступени равно 40—50 В, то применяется специальный контактор, который перемыкает соседние контакты во время перемещения щетки.
В случае, когда необходимо производить коммутацию цепи при токах 100 А и более с частотой включений в час 600 и выше, применяется система, состоящая из контактора и командоаппарата.
Применение силовых контроллеров в крановом электроприводе
Для управления электродвигателями крановых механизмов применяют контроллеры следующих серий: ККТ-60А на переменном токе и контроллеры пультов DVP15 и UP35/I. Контроллеры этих серий изготовляют в защищенных корпусах с крышками и степенью защиты от внешней среды 1Р44.
Механическая износостойкость силовых контроллеров составляет (3,2 -5) х 10 млн. циклов ВО. Коммутационная износостойкость зависит от силы коммутируемого тока. При номинальной силе тока она составляет около 0,5 х 10 млн. циклов ВО, а при силе тока 50 % номинальной можно получить износостойкость 1 х 10 млн. циклов ВО.
Контроллеры ККТ-60А имеют номинальную силу тока 63 А при режиме работы ПВ = 40 %, но их коммутационная способность весьма невысокая, что ограничивает использование этих контроллеров в тяжелых условиях коммутации. Номинальное напряжение контроллеров переменного тока 38G В, частота 50 Гц.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Контроллер в вычислительной технике
Контро́ллер (англ. controller, буквально – управитель) в вычислительной технике, электронное устройство, предназначенное для автоматического управления техническим объектом (процессом) по заданному алгоритму . Различают аппаратно-программные и аппаратные контроллеры. Аппаратно-программные контроллеры содержат процессор , память (где размещаются ядро операционной системы , служебные программы, прикладные программы управления объектом и др.), а также аппаратные узлы, реализующие функции ввода-вывода аналоговых и цифровых сигналов , обмена данными в информационно-управляющих сетях и др.; алгоритм управления задаётся программой, исполняемой процессором. Аппаратный контроллер не содержит процессора, алгоритм управления задаётся электронной схемой. Контроллер может также содержать панель управления для задания режимов процесса управления и вывода информации о состоянии системы и др.
По конструктивному исполнению контроллеры подразделяют на встраиваемые, которые монтируются в общий корпус оборудования (агрегат, машину, прибор) и являются его неотъемлемой частью, и внешние (автономные). По назначению различают специализированные контроллеры, предназначенные для управления объектом только одного вида или модели (например, контроллер освещения, контроллер дискового накопителя компьютера), и контроллеры общего назначения, применяемые в относительно широкой области автоматизации (например, контроллеры, используемые в автоматизированных системах управления технологическим процессом). С конца 1970-х гг. широкое распространение получили микроконтроллеры ( микрокомпьютеры , однокристальные компьютеры) – аппаратно-программные контроллеры, выполненные в виде единой сверхбольшой интегральной схемы (интегрирующей на одном кристалле процессор, память, устройства ввода-вывода и др.). Первый микроконтроллер выпущен фирмой Intel (США) в 1976 г. Постоянно расширяется сфера применения контроллеров: с конца 20 в. они используются на производстве (в системах управления технологическими процессами и оборудованием, измерительных системах и др.), транспорте, энергетике, в быту и др.
Опубликовано 1 ноября 2022 г. в 10:30 (GMT+3). Последнее обновление 22 ноября 2022 г. в 23:54 (GMT+3). Связаться с редакцией
Информация
Области знаний: Архитектура и устройства ЭВМ, Конкретные виды изделий нано- и микроэлектроники Область знания: Информационные технологии
- Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия»
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС77-84198,
выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 15 ноября 2022 года.
ISSN: 2949-2076 - Учредитель: Автономная некоммерческая организация «Национальный научно-образовательный центр «Большая российская энциклопедия»
Главный редактор: Кравец С. Л.
Телефон редакции: +7 (495) 917 90 00
Эл. почта редакции: secretar@greatbook.ru
- © АНО БРЭ, 2022 — 2023. Все права защищены.
- Условия использования информации. Вся информация, размещенная на данном портале, предназначена только для использования в личных целях и не подлежит дальнейшему воспроизведению.
Медиаконтент (иллюстрации, фотографии, видео, аудиоматериалы, карты, скан образы) может быть использован только с разрешения правообладателей. - Условия использования информации. Вся информация, размещенная на данном портале, предназначена только для использования в личных целях и не подлежит дальнейшему воспроизведению.
Медиаконтент (иллюстрации, фотографии, видео, аудиоматериалы, карты, скан образы) может быть использован только с разрешения правообладателей.
Коммуникационный контроллер Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Чирухин А. М.
Автоматизированный учет энергоресурсов бюджетных учреждений
Декомпозиция развивающейся инженерной сети
Автоматизированная система мониторинга и учета энергоресурсов Таганрогского государственного радиотехнического университета
Использование сети интернет при комплексной автоматизации энергоучета
Опыт эксплуатации АСКУЭ «капс-миус»
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Коммуникационный контроллер»
Данная задача является одной из разновидностей задачи компоновки развивающейся системы управления в конструктивные блоки [2, 5, 8, 9, 10]. Граф О = (V, и) в этом случае выступает в качестве модели компонуемой система в виде инженерной сети: вершины в У0 сопоставляются элементам сети, а рёбра в и0 — множествам связей в сети, объединяющих пары вершин соответствующих элементов. Вес такого ребра равен мощности сопоставленного ему множества связей. Вершинами в V- У0 представляются узлы сети, объединяющие более двух полюсов (промежуточные узлы связей). Ребро, соединяющее вершину в V0 и вершину в V- V0, указывает на инцидентность в схеме соответствующих элемента и сети. Так, граф на рисунке является моделью сети.
А.М. Чирухин КОММУНИКАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЛЕР
НКБ «Миус» Таганрогского радиотехнического университета производит работы по разработке, сертификации и внедрению систем автоматизированного коммерческого и технического учета электроэнергии, начиная с 1991 г.
За истекший период внедрены системы автоматизированного учета электроэнергии в Таганрогском радиотехническом университете, Новочеркасском электродном заводе, Таганрогском заводе «Красный котельщик», Ростовском вертолетостроительном заводе, в Ростовских городских электрических сетях, городских электрических сетях г. Батайска, ГУП «Донэнерго», Юго-Западных, Южных, Юго-Восточных электрических сетях ОАО «Ростовэнерго», Волгодонской ТЭЦ-2. Всего более 4000 точек учета.
В настоящее время продолжаются разработки систем учета электроэнергии с учетом появления новых требований и новых технических возможностей.
Системы учета электроэнергии характеризуются территориальной распределенностью элементов. Верхний уровень системы — это опросная машина. Нижний уровень — это сеть контроллеров с подключенными к ним счетчиками электрической энергии. Удаленность опросной машины от контроллера может составлять десятки километров. В связи с этим одной из актуальных задач, возникающих при проектировании систем учета электроенергии, является передача информации на значительные расстояния.
Накопленный опыт внедрения и эксплуатации систем учета электроэнергии выявил еще одну актуальную задачу — трудоемкость конфигурирования сети периферийных контроллеров.
В настоящее время широкое распространение получили микропроцессорные счетчики электрической энергии. Микропроцессорные счетчики отличаются высокой точностью и информативностью. Цена на микропроцессорные счетчики падает и уже сейчас соизмерима с ценой на индукционные счетчики. В связи с этим возникает еще одна актуальная задача — интегрирование микропроцессорных счетчиков в системы учета электрической энергии.
Система учета энергоресурсов для госбюджетных организаций
В конце 2003 — начале 2004 гг. НКБ «Миус» Таганрогского радиотехнического университета производило разработку системы учета энергоресурсов для госбюджетных организаций г. Таганрога. В разработке решены задачи передачи информации на значительные расстояния, снижения трудоемкости конфигуриро-
Компьютерные и информационные технологии в науке, инженерии и управлении
вания сети периферийных контроллеров и интегрирования микропроцессорных счетчиков в систему учета электрической энергии.
Ядром нижнего уровня системы является коммуникационный контроллер, о котором пойдет речь в данном докладе.
Коммуникационный контроллер Функии:
• объединяет микропроцессорные счетчики СЭТ-4ТМ02.02 в сеть с протоколом RS-485;
• осуществляет автоматическое сканирование сети с целью определения состава оборудования;
• производит сеансы связи со всеми счетчиками сети с целью накопления и хранения информации о параметрах электропотребления;
• поддерживает обмен данными с верхним уровнем системы посредством сотовой сети стандарта GSM.
Структура нижнего уровня системы
микропроцессорные счетчики (до 30 шт.) / \| \
• тип используемого микропроцессора — ATMega-128;
• тактовая частота 11059200 Гц;
• счетчик — таймер реального времени;
• питание — 9. 30 В постоянного тока, 160 мА;
• 1 порт RS-485 для связи со счетчиками;
• 1 порт RS-232 (или RS-485) для с связи верхним уровнем системы;
• тип электронных счетчиков — СЭТ-4ТМ;
• количество подключаемых счетчиков — до 30;
• светодиодная индикация режимов работы.
Программное обеспечение коммуникационного контроллера написано на языке С++ при помощи компилятора 1АЯ-С У2.31 с использованием объектноориентированной библиотеки БСЫБ.
Программное обеспечение периодически осуществляет поиск счетчиков в сети, определяя таким образом состав оборудования.
С каждым из счетчиков сети коммуникационный контроллер производит обмен данными в моменты времени, соответствующие появлению данных об электропотреблении (например, получасовой мощности, энергии за расчетный период и т.д.). Считанные данные о электропотреблении коммуникационный контроллер хранит во внутренней памяти.
В настоящее время производится разработка версии программного обеспечения для работы с микропроцессорными счетчиками Меркурий-230.
Заложенная в коммуникационный контроллер архитектура позволяет адаптировать уже имеющееся программное обеспечение для работы с любыми микропроцессорными счетчиками электрической энергии.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ УЧЕТ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ БЮДЖЕТНЫХ
НКБ «Миус» Т аган-рогского радиотехнического университета разрабатывает и внедряет программноаппаратные комплексы для учета потребления энергоресурсов и автоматизированного съема информации с вычислительных счетчиков по проводным линиям, коммутируемым, выделенным и сотовым телефонным каналам.
За последние 10 лет НКБ «Миус» внедрило системы автоматизированного энергоучета в Таганрогском радиотехническом университете, Новочеркасском электродном заводе, Таганрогском котлостроительном заводе «Красный котельщик»,
Ростовском вертолетостроительном заводе «Роствертол», в Ростовских городских электрических сетях, городских электрических сетях г.
Батайска, ГУП «Донэнерго»,
