Контроллер представляет собой специальное устройство ручного или ножного управления, основная задача которого — запуск, плавная регулировка скорости и электрическое торможение электродвигателей, работающих как на постоянном, так и на переменном токе.
Сферы применения
Это оборудование является ключевым элементом систем управления в различных видах электрического транспорта и промышленных механизмов. Наиболее широко контроллеры применяются для управления двигателями троллейбусов, трамваев, вагонов метрополитена, электровозов, а также в конструкции подъемных кранов.
Устройство и основные компоненты
Конструктивно контроллер включает в себя несколько основных узлов: контактную систему, приводной механизм с рукояткой управления, защитный корпус и кожух. В схемах с электродвигателями малой мощности контроллер может включаться непосредственно в силовую цепь, где он физически разрывает контакты для управления.
Основные типы контроллеров
В зависимости от конструкции и принципа работы выделяют три основных типа контроллеров: барабанные, кулачковые и тяговые.
Барабанные контроллеры
Данный тип предназначен для управления электродвигателями мощностью до 45 кВт (постоянный ток) и 75 кВт (переменный ток). Допустимая частота включений составляет до 240 операций в час. Принцип работы основан на вращении барабана, на котором закреплены медные сегменты. При повороте рукоятки эти сегменты замыкают различные контакты, формируя нужные соединения в цепи. Одна рукоятка может обеспечивать от 4 до 8 различных схем соединений. Фиксация позиции осуществляется с помощью храпового механизма, установленного на валу.
Кулачковые контроллеры
Этот тип используется для управления более мощными двигателями и в условиях, требующих большего числа коммутаций. Кулачковые контроллеры отличаются повышенной надежностью и долгим сроком службы. Их работа основана на элементах контакторного типа, которые замыкаются и размыкаются не напрямую, а с помощью специальных кулачковых шайб, насаженных на вал управления.
Тяговые контроллеры
Конструкция тяговых контроллеров сложнее и включает несколько специализированных рукояток: ездовую (для управления ходом), реверсивную (для изменения направления движения), тормозную и селективную. Каждая рукоятка выполняет строго определенную функцию. Например, перемещение ездовой рукоятки по позициям последовательно включает или выключает пусковые реостаты в силовой цепи либо полностью меняет схему соединения тяговых электродвигателей. Количество рабочих позиций у таких контроллеров может достигать 40–42, что соответствует количеству ступеней регулировки с помощью реостатов.
Износ и защита контактной системы
Контактные элементы контроллера подвержены значительному износу. Это связано с воздействием электрической дуги, которая неизбежно возникает в момент размыкания контактов (пальцев и сегментов). Дуга создает высокую температуру, приводящую к механическому и электрическому разрушению контактных поверхностей. Для уменьшения этого негативного эффекта и продления срока службы аппарата активно применяются искрогасительные катушки, которые способствуют быстрому гашению дуги.
