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

Кулачковый переключатель: назначение и принцип работы

1. Конструкция
2. Назначение
3. Принцип работы

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.

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.

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.

Навигация по записям

Он срабатывает, и на него подается напряжение через блок-контакт.

Они нам необходимы для предотвращения включения обоих магнитных пускателей одновременно , что приведёт к короткому замыканию. Магнитные волны из обмоток статора воздействуют на обмотки ротора, создавая напряжение.

Схема включения двигателей с реверсированием и его управлением показана на рисунке 2. Катушка КМ1 теряет питание и контактор КМ1 отпадывает, отключая электродвигатель от сети. То есть при воздействии на контакт он либо замыкается, либо размыкается.

То есть схемы их включения должны предусматривать реверсирование. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже. При этом нормально разомкнутый блок контакт КМ1 подхват разомкнется, это приведет к тому, что при возврате кнопки SB3 двигатель не запуститься снова.

Схема включения такая же, как и у предыдущих асинхронных. Чтобы запустить двигатель с пусковой обмоткой необходимо подключить его по такой схеме: Один конец рабочей и пусковой соединяем вместе и подключаем к одной из крайних клейм кнопки.

Какими бывают?

В наше время используются различные виды кулачковых переключателей.

Двухконтактные устройства совместимые с трансформаторами импульсного вида. Снабжаются регулятором на основе переходника.

Каковы особенности этого вида:

• Уровень напряжения триггера на выходе 3 В;
• Создана оболочка для изоляторов;
• Токовая пиковая перегрузка 5 А;
• Чувствительность модулятора 10 мВ;
• Токовая проводимость регулируется мощностью модулятора;
• Нельзя использовать для работы с вольтметрами.

Различные пакетные кулачковые переключатели необходимы в конструкции аппаратов для измерения величин. Для этих видов модулятор снабжается дополнительным усилителем.

Каковы особенности вида:

• Уровень проведения тока 12 мк;
• Имеет фильтры разного типа;
• Нет обкладки трансивера;
• Все контакты монтируются с тыльной стороны корпуса;
• Обладает двумя либо тремя фазами регулятора;
• К триггерам прилагаются коммутаторы;
• Пик перегрузки по току 12 А;
• Нельзя применять на основе импульсных трансформаторов;
• Подключаются с помощью контактного переходника.

Каковы особенности вида:

• Некоторые модификации снабжены тетродами на основе изоляторов;
• Отклик на коммутацию увеличен проходными фильтрами;
• Если установлен триггер пропуск тока 6 мк;
• Пик нагрузки на контакты, служащие выходом влияет на уровень чувствительности модуляторов. У модификацией с уровнем в 15 В максимум не превышает 40 мВ.

• Как проверить АКБ

• Коврик для бисера: каковы особенности

• Прибор Ц4342-М1: особенности

Кулачковые переключатели созданные для работы с вольтметрами отличаются не большими размерами и обладают трехфазовой конструкцией. Для многих из них применяются оперативные модуляторы.

Каковы особенности вида:

• Контакты установлены на тыльную сторону;
• Некоторые модификации обладают стабилизаторами в виде специального расширителя;
• Чтобы увеличить токовую проводимость применяются тетроды, работающие на триггерной основе. Для их подключения используются обкладки либо возможности изоляторов;
• Средний максимум напряжения на выходе 20 В;
• Если установлены триггеры оперативного типа проводимость тока 13-14 мк;
• Проводники для фильтров на основе устройств этого вида иногда не предлагаются.

Теперь вы получили специфическую информацию и знаете, как выбрать кулачковый переключатель популярного вида. Хотя существует много других модификаций, отличающихся эксплуатационными характеристиками, в большинстве случаев, этого будет достаточно.

Назначение и область применения

Кулачковый механизм превращает вращение в линейное перемещение малой амплитуды. На практике это короткое линейное движение используется для выполнения следующих операций:

• сцепление или расцепление частей механизма;
• открытие или закрытие клапана;
• возвратно- поступательно движение какого-либо исполнительного органа изделия;
• повторение исполнительным органом наперед заданной в конфигурации поверхности кулачка сложной пространственной траектории.

Эти операции находят применение в следующих устройствах и системах:

• управление клапанами двигателей внутреннего сгорания;
• топливные и масляные насосы;
• приводы гидравлических и пневматических тормозных систем;
• распределитель зажигания в устаревшем карбюраторном двигателе;
• привод перемены передач в трансмиссиях мотоциклов и другого двухтактного транспорта;
• швейные машины;
• музыкальные механизмы: механический орган, шарманка, шкатулка и т. п.;
• транспортно- технологические машины;
• таймеры с механическим приводом;
• сельскохозяйственные механизмы, комбайны, осуществляющие уборку и сортировку корнеплодов или злаков;

Кроме того, широчайшая область использования кулачковых пар лежит там, где требуется не погасить, а, наоборот, создать вибрацию. Они находят применение в вибромашинах, служащих для уплотнения грунта или бетонных полов в строительстве. Горная техника, используемая при добыче рудных материалов, также производит сортировку тонких фракций на вибростолах, приводимых в движение кулачковыми парами.

Еще одна важная сфера применения – точные измерительные приборы и средства механической и электромеханической автоматизации. Контактный манометр и многие другие прецизионные приборы широко используют кулачковые пары для передачи вращения стрелки на шток, замыкающий контактные группы.

Используются кулачковые устройства в малых и средних металлообрабатывающих станках для переключения передач, периодического перемещения рабочих органов.

В производственных технологических установках в химической, пищевой и фармацевтической промышленности устройства используются для дозированной подачи сыпучего сырья к месту дальнейшей переработки.

Несмотря на стремительное совершенствование электронных средств управления, старая проверенная кулачковая пара уверенно удерживает свои позиции там, где требуется многократно повторять однообразные движения с высокой точностью.

Что такое перекидной переключатель

Реверсивный перекидной выключатель

Назначение перекидного переключателя – передача напряжения между двумя линиями или соединение нескольких сетей. Используя рубильник, можно исключить токовые утечки при авариях и быстро переключиться на целую линию. Переключение прибора производится при помощи рычага на лицевой панели, который приводится в 1-2 положения.

Оборудование устанавливается в щитовой комнате или возле щитка ввода.

Специфика устройства

Рубильник перекидного типа схож с двухпозиционным выключателем по принципу работы, но отличается повышенной мощностью и плавным ножевым приводом. Второе различие – процесс переключения с разрывом линии и работа в трех положениях:

• квартирная/домашняя сеть;
• выключение;
• запитка от генератора.

Двухконтактные устройства

Переключатель (кулачковый, пакетный) производится для измерительных приборов. В данном случае модулятор применяется с усилителем. В среднем показатель проводимости тока равняется 12 мк. Фильтры у моделей устанавливаются как открытого, так и закрытого типа. Трансиверы во всех устройствах используются без обкладки.

Непосредственно контакты устанавливаются в задней части корпуса. Регуляторы у моделей рассчитаны на две или три фазы. Как правило, триггеры применяются с коммутатором. Показатель перегрузки тока у них составляет 12 А. Для импульсных трансформаторов устройства данного типа не подходят. Как подключить переключатель пакетного типа? Сделать это можно через контактный переходник.

Промокоды со скидками на светильники

Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Как подключить трехпозиционный переключатель — Инженер ПТО Кулачковый переключатель представляет собой специальное устройство для выбора функционирования электросети в одном из режимов. Спрашивайте, я на связи!

Виды кулачковых пар

Разработано множество различных видов кулачковых механизмов. Они объединяются по разным признакам.

• приводящие исполнительный орган в движение по определенной траектории;
• обеспечивающие простое перемещение (линейное или качающее) толкателя на заданное расстояние.

По пространственной конфигурации:

• плоские, все траектории лежат в одной плоскости;
• пространственно кулачковый механизм, двигается по сложным траекториям.

По типу толкательного механизма различают:

По траектории его движения:

• линейная;
• качающееся;
• вращение (винтовое движение).

Кулачковый механизм с роликовым толкателем по признаку смещения осей подразделяется на:

• аксиальные (ось вращения диска находится в плоскости толкателя)
• дезаксиальные оси вращения и линия движения толкателя разнесены в пространстве.

Дистанцию такого разнесения называют дезаксиалом (e).

Кулачковые регулировочные механизмы часто строятся по дезаксиальной схеме.

Назначение и область применения

Сварочный аппарат с кулачковым переключателем

Устройство активно используется в следующих целях:

• Включение и выключение привода рабочего сегмента секционного разъединителя, которым оснащены трансформаторные подстанции.
• Управление сложными конструкциями и целыми системами, которые приводятся в действие при помощи однофазных и трехфазных двигателей, изменение направления вращательного элемента, для соединения обмоток двигателей переменного тока.
• Осуществляется переключение режимов работы нагревательных элементов или оборудования в целом.
• Сигнализации и управления в оперативных целях.
• Обеспечение требуемого соединения элементов сопротивления.
• В виде переключателя рабочих положений в электрическом сварочном аппарате.

Устройство достаточно многофункциональное, поэтому нашло применение не только в промышленном производстве, но и в быту, объектах электроснабжения и водоснабжения. Также кулачковый переключатель активно эксплуатируется в сельском хозяйстве для управления оборудованием. Если постараться, с помощью такого переключатели можно организовать байпасное подключение.

Кулачковые переключатели имеют довольно обширный перечень преимущественных особенностей. Отдельного внимания заслуживает качество и безопасность коммутации, а также стойкость к высоким нагрузкам.

Разработчики выделяют немало времени, сил и финансов для изобретения подобного оборудования, но предназначенного для работы в неблагоприятных условиях, например, во влажной среде или при критических температурных отметках (запредельно низкие или высокие температуры). Также можно изготовить кулачковые переключатели по индивидуальным заказам, учитывая цели и задачи заказчика.

Обозначение выключателей на строительных схемах

Одна из схем, которой пользуются строители-электромонтажники, не является принципиальной электрической. Это схема расположения. Она выполняется по своим правилам и имеет отличные от принципиальных схем обозначения.

Иногда потребителям нужно согласовать проект, как заказчики они имеют на это полное право. Им показывают схему, в которой им сложно разобраться и они часто принимают ее как есть, а потом возятся с переделками. Ниже показано обозначение розеток и выключателей на чертежах.

Обозначение выключателей на чертежах указывают небольшим кружком, от которого исходит отрезок под углом примерно 60° к горизонтали. Выключатель открытой установки обозначают короткой черточкой вправо, отложенной от конца отрезка. Число таких черточек показывает число полюсов. Число независимых выключателей в группе показано повторением вертикальных отрезков, сдвинутых на угол 30°: выключатель четырехклавишный будет изображаться четырьмя отрезками, тройной выключатель – тремя и т. д.

Розетки обозначаются полуокружностью, выпуклой вверх (чаще сегментом круга). От окружности откладывают столько отрезков, сколько полюсов имеет розетка. Если розетка имеет клемму для защитной земли, то в верхней точке дуги изображается горизонтальная касательная.

На картинках были изображены накладные розетки и выключатели. Скрытые отличаются от них только вертикальной чертой в сегменте круга (розетки) и Т-образной черточкой вместо Г-образной при выключателях. Наружные розетки и выключатели, предназначенные для работы на улице (вне помещений), обозначаются аналогично показанным, но они имеют более высокий класс защиты: от IP44 до IP55, что соответственно означает: «отсутствие щелей от 1 мм и выше и защита от брызг любого направления» и «частичная защита от пыли и кратковременная защита от струи любого направления».

Для отличия таких розеток на чертежах, а также выключателей, для них применяют заливку черным сплошным цветом. Все остальные правила для обозначений остаются прежними. Для более подробных сведений об обозначениях электрики на строительных чертежах обращайтесь к ГОСТ 21.614–88.

Принцип работы

Структурная схема пакетного переключателя определяет основные принципы его работы. Изделие, имеющее всего два положения и использующееся для включения и выключения потребителя, часто называют просто выключателем (ПВ). Пакетный переключатель (ПП) может иметь несколько промежуточных фиксированных положений для осуществления различных функций (реверс электродвигателя, изменение схемы соединения обмоток «звезда-треугольник» и т. д.).

Для исключения образования дугового разряда между контактами предусмотрен механизм быстрого переключения. Поворачивая рукоятку, оператор взводит пружину, но устройство пока находится в фиксированном положении. При превышении определенного усилия механизм быстро поворачивает подвижную контактную группу на определенный угол до следующей фиксации упоров в верхней крышке и замыкания очередных коммутируемых пар.

Делаем сами

Если в вашем магазине не продают специализированные переключатели, то не нужно расстраиваться — их можно сделать самому. Рассмотрим, как из обычного выключателя сделать проходной выключатель. Для этого вам надо купить один классический однокнопочный переключатель и один двухкнопочный. Выбирайте устройства от одного производителя и имеющие одинаковый размер. Затем в двухклавишном механизме произведите замену клемм местами так, чтобы цепи могли включаться и выключаться независимым способом. Получится, что в одном положении всегда включается первая цепь, во втором — вторая. Затем поменяйте две клавиши на одну, и ваш выключатель готов — его можно устанавливать в любом месте.

Если вам необходимо установить три переключателя, то понадобится более сложные системы на 4 контакта — два на вход и два на выход. Питать подобную схему нужно четырехжильным проводом, подключая контакты попарно.

Теперь вы знаете, Чтобы все вопросы отпали, посмотрите наши схемы подключения устройств.

Иногда начинающие электромонтажники путаются в терминологии, в схемах и принципах работы этих двух, а точнее трех механизмов (т.к. переключатели тоже бывают двух видов

), не говоря уже о простых покупателях, которые сами пытаются смонтировать, либо купить для дальнейшего монтажа нужные устройства. В этой статье мы постараемся пролить свет на разницу между выключателем и переключателем.

Итак, выключатели и переключатели служат для коммутации электрических цепей освещения и бытовых приборов, внешне также они выглядят одинаково, разница лишь в количестве контактов с тыльной стороны. Но выключатель предназначен для разрыва одной цепи, а переключатель для переключения между цепями. Выключатель применяется для управления светом из одного места, переключатели же служат для управления светом из двух и более мест, при чем для реализации управления с трех мест и более используются «проходные» переключатели. Ниже мы рассмотрим на схемах как это работает:

1. Выключатель одно клавишный — коммутирует фазу приходящую на него и отходящую к светильнику.

Как мы видим на схеме, на выключателе достаточно только двух контактов, один для приходящей фазы, второй для отходящей.

2. Переключатель одно клавишный — коммутирует фазу с одной из двух цепей проходящих между двумя переключателями.

Такую схему используют например в коридоре , установив один переключатель при входе в квартиру мы можем включить свет, а пройдя по коридору, установив переключатель в конце коридора — выключить свет. Как видно из схемы на одно клавишном переключателе должно быть три контакта, один — для приходящей (или отходящей фазы) , второй и третий — для двух цепей между переключателями

Важно отметить что переключатели всегда используются парами , а также, что переключатель вполне можно установить вместо выключателя и он будет работать как выключатель, но выключатель не справится с функциями переключателя. 3. 3

3.

Если же нам хочется включать один и тот же светильник с трех мест и более, например на лестнице, чтобы можно было включать и выключать лестничное освещение на любом этаже, тогда в кроме обычных переключателей используются «проходные».

В двух местах ставятся обычные переключатели, а между ними ставят последовательно сколь угодно проходных переключателей. Как видно из схемы у проходного одно клавишного переключателя целых четыре контакта — два на две цепи между первым переключателем и два на цепи между вторым.

Надеемся, что мы прояснили разницу между выключателем и переключателем

. А если у насдве группы света (например светильники с одной и другой стороны коридора) и мы хотим тоже их включать и выключать в разных местах, да еще либо одни либо другие, либо все вместе? Если мест включения/выключения нужно не более двух, то не беда — во первых, можно установитьнесколько одно клавишных переключателей , во вторых, у большинства производителей естьдвух клавишные переключатели , в этом случае количество проводов и контактов увеличивается вдвое. Если же необходимо управлять светом с трех мест и более, то осуществив монтаж под двух клавишный проходной переключатель, вы столкнетесь с проблемой его покупки, т. к. на таком переключателе необходимо!восемь контактов , далеко не все производители ЭУИ предлагают такие изделия, но все же они есть, как правило в модульных сериях, например ABB Zenit .

Работа проходного выключателя заключается в том, что при его помощи можно выключать свет в двух разных местах.

Как реализовать схему реверса?

Для перемены направленности вращения ротора, нужно поменять местами 2 из 3 фазы его обмотки. Тогда электромагнитное поле статора меняет свою направленность движения, при этом ротор в первоначальный период времени, двигаясь по инерции, станет притормаживаться, пока окончательно не остановится. И только потом он будет крутиться в другом направлении.

Замену полярности электро-пусковой обмотки возможно сделать с управляющим тумблером по схеме. Его можно подобрать с 2 или 3 зафиксированными положениями и 6 выходами. Выбирать такое устройство нужно по токовой нагрузке и разрешенному напряжению.

Пропускать ток на тумблер предпочтительнее от вспомогательной обмотки, которая работает непродолжительно. Перечисленное, даст возможность значительно увеличить рабочий ресурс контактной группы.

Реверс асинхронного двигателя с конденсаторным запуском лучше выполнять по следующей схеме:

• При тяжелом пуске параллельно к главному конденсатору, используя средний контакт с самовозвратом ПНВ, подсоединяют добавочный конденсатор.
• В таком примере переключают тумблер реверса только при заторможенном роторе, и никак не при его вращении.
• Случайная перемена направленности работы мотора под напряжением, сопряжена с огромными скачками тока, что истощает его мото-ресурс. По этой причине посадочное место тумблера реверса на оборудовании нужно подбирать таким образом, чтобы сделать невозможным случайное включение его во время работы. Лучше установить его в каком-то углубленном месте конструкции.

Если электродвигатель не работает должным образом после сборки схемы, потребуется дважды перепроверить, что провода идут к правильным клеммам переключателя. И также удостоверится, что проводка не ослаблена или не повреждена.

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.

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.

Основные схемы подключения

Схема подключения перекидного выключателя определяется типом электросети.

Однофазная сеть

К данной линии подсоединяются только двухполюсные модификации с блоками питания, рабочее напряжение которых 300 В. Подключение производится при номинале отрицательного сопротивления 50 Ом. Устройства ставятся на перемычки из меди. Монтаж в жилом здании осуществляется в электрощитках типа КК220.

Двухфазная линия

Для двухфазной сети подходят только расширительные рубильники. К ним понадобится добавить соединяющий узел – блоки питания на 220 В. Предельное напряжение модульных устройств составляет 300 В, но наличие двух модулей допускает предел напряжения на выходе в 350 В.

Процесс подсоединения переключателей имеет несколько нюансов:

• блокиратор ставится в электрическом щитке совместно с тиристорным блоком;
• номинал отрицательного сопротивления составляет 40 Ом;
• контактные системы применяются только в закрытых рубильниках;
• при наличии двух реверсивных блоков от различных производителей понадобится контроллер.

Трехфазная электросеть

Схема подключения рубильника к трехфазной сети

Переключатель совмещается с блоком питания с номиналом рабочего напряжения 400 В, импульсными трансформаторами. Ввести прибор можно через инвертирующий выход. Выходные токи будут подаваться через проходные конденсаторы.

Для трехфазной сети допускается использовать двухмодульные и одномодульные устройства. Последние должны иметь пороговое напряжение 350 В и отрицательное сопротивление 55 Ом.