Схема переключателя кулачкового: Схемы кулачковых переключателей

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Зачастую, словосочетание «эффективное решение», вызывает ассоциацию с неким технически сложным аппаратом или устройством. Однако существуют технически простые и, что важно, надежные аппараты, на базе которых можно создавать эффективные решения. Речь в сегодняшней статье пойдет о кулачковых переключателях.

Что такое кулачковый переключатель?

Согласно ГОСТ, кулачковый переключатель – это аппарат для цепей управления, снабженный органом управления (рукояткой или ключом), приводимым в действие вращением.

Устройство кулачкового переключателя серии 4G

Как видно из рисунка и описания составляющих элементов, устройство кулачкового переключателя довольно простое и понятное. Сам аппарат содержит минимум движущихся частей, что обеспечивает максимальную надежность производимых им операций.

Основной движущийся элемент — вал не должен изгибаться или скручиваться при повороте рукоятки управления. Только металлические валы, например стальные, обладают необходимым показателем жесткости на кручение и обеспечивают надежное переключение групп контактов. Это свойство особенно важно при управлении электродвигателем, т. к. пластиковые валы могут изгибаться, и несколько групп контактов могут одновременно оказаться в положении, которое создаст аварийную ситуацию.

Не менее важной составляющей надежной и долговечной работы кулачкового переключателя является высокое качество контактных материалов. Так, контакт из серебряного сплава, устойчивый к воздействию электрической дуги, обеспечивает высокие показатели коммутационной износостойкости.

Где применяются кулачковые переключатели?

Основные сферы применения аппаратов:

Более подробно рассмотрим последний пункт в этом списке. Так, например, для измерения фазных и межфазных величин напряжения можно применить один 7-ми позиционный кулачковый переключатель и один вольтметр. Это решение может заменить установку целых 6 отдельных вольтметров! Согласитесь, это решение удобнее в монтаже, а также экономит не только деньги, но и место в щите.

Также находят применение кулачковые переключатели с желтой фронтальной панелью и красной рукояткой в щитах аварийного управления.

Стоит отметить, что кулачковые переключатели становятся удобной заменой выключателей нагрузки там, где необходима коммутация большого количества контактов и положений.

Кулачковые переключатели применяются не только в традиционных решениях для сокращения количества измерительных и прочих устройств вторичных цепей. Они с успехом решают и современные задачи, примером которой может служить организация байпас-схемы (от англ. bypass — обход).

В традиционном понимании байпас предполагает обход какого-либо элемента или части электрической схемы. Допустим, что питание вашего дома или загородного коттеджа осуществляется от сети, а также имеется резервный источник питания ИБП (источник бесперебойного питания). В нормальном режиме работы весь дом питается от сети, а при пропадании напряжения в качестве резервного источника питания выступает ИБП. В случае, если необходимо вывести часть схемы с ИБП в ремонт, вы вручную переключаете схему при помощи ключа или просто повернув рукоятку кулачкового переключателя в положение 2. Затем, вытащив ключ или установив навесной замок (зафиксировав положение кулачкового переключателя), без риска попасть под напряжение, ремонтируете источник бесперебойного питания.

Кулачковый переключатель, являясь простым и в то же время надежным аппаратом, позволяет создавать как традиционные, так и современные эффективные решения.

Современные производители предлагают решения с повышенной степенью защиты IP65, которые могут применяться как на улице, так и в тяжелых условиях промышленных предприятий, а также проявляют индивидуальный подход к своим клиентам, предлагая изготовление кулачковых переключателей по нестандартным схемам заказчиков.

двух- и трехпозиционный, назначение и сфера применения

Содержание статьи:

Кулачковые переключатели становятся все более распространенными электрическими механизмами, которые с помощью тактовой частоты обеспечивают коммутацию электрических цепей. Активно используются для измерения разных величин в мощных двигателях, принимают участие в управлении различных электрических систем, ими оснащаются трансформаторы.

Содержание

Общая информация о кулачковом переключателе

Кулачковый переключатель

Кулачковые переключатели – это специальные электрические устройства, которые в электрических цепях коммутируют как постоянные, так и переменные токи. Эксплуатируются такие устройства в низковольтных цепях, а также в цепях с напряжением до 500 В, для переменного и постоянного тока.

В состав изделий входит изолирующее и проводящее сырье высокого качества, также в производстве принимают участие результаты успешных опытов создания современной техники и знания, полученные в процессе разработок подобного оборудования. Характерные особенности кулачковых устройств – компактные размеры, высокая устойчивость к кратковременным нагрузкам в цепи. Также им свойственны отменные коммутационные характеристики. Чтобы уберечь их в электрической схеме от тока коротких замыканий, требуется дополнительно устанавливать предохранители, оснащенные плавкими вставками.

Технические характеристики

Основные рабочие детали – «кулачки», которые приводят в действие «толкатель». Оборудование предполагает оснащение группой коммутационных сегментов, при изменении месторасположения которых можно добиться желаемого их расположения для активации определенной схемы включения в данный момент времени.

Месторасположение кулачков и контактов – это коммутационная программа, ее основная задача заключается в сборке определенной схемы подключения. Их устанавливают внутри корпуса, изготовленного из пластмассы, в ее состав также входит меламин.

Преимущество материала корпуса заключается в устойчивости к вихревым токам и электрической дуге. Несложная, но при этом эффективная конструкция позволяет одновременно включать и отключать большое количество контактов. Обеспечивается это за счет того, что кулачок одного рабочего сегмента механически соединен с другими узлами.

Для повышения износостойкости и коммутационных характеристик в устройстве контакты изготавливают не из меди, а из серебра. Еще одно достоинство материала – серебро выдерживает электрическую дугу. Также устройство оснащено фиксирующим механизмом привода, без участия которого переключатель не сможет фиксироваться в заданном направлении, следовательно, кулачковый переключатель уже не сможет справляться с поставленными задачами.

Стоит упомянуть об ограничители движения привода. Его предназначение в том, чтобы фиксировать переключатель в крайнем положении. Вал устройства или привод – это обыкновенный прут квадратного сечения. Для оптимального переключения контактов и надежной работы его требуется изготавливать из качественного металла, чтобы деталь могла выдержать нагрузку при прокручивании. Этот момент очень важен в тех отраслях, где требуется управлять за электродвигателями. Для удобства управления и переключения режимов применяется специальная рукоятка, изготовленная из специального изоляционного вещества.

Виды кулачковых выключателей

В строительных магазинах представлен довольно большой ассортимент кулачковых переключателей в разных видах.

Двухконтактное оборудование, которое требуется для работы трансформаторов импульсного типа. Особенность такого переключателя заключается в том, что управляющее устройство базируется на обычном переходнике. Характерные особенности: на выходе величина напряжения достигает 3 В; оснащен оболочкой изолятора; управление током осуществляется мощностью модулятора; величина модуля – 10 мВ; способен выдерживать перегрузку до 5 А. Его запрещается использовать при работе с вольтметрами.
Кулачковый переключатель на 3 положения или трехпозиционный. Устройства, которые можно применять вместе с вольтметрами. Характерные особенности: небольшие размеры; показатели максимального напряжения достигают отметки в 20 В; соединения находятся с обратной стороны конструкции; устройство оснащено дополнительно стабилизаторами.

Оборудование, которое используется в трансформаторах. Характерные черты данного вида кулачковых переключателей: некоторые модификации оснащены тетродами; 15-вольтовые установки имеют чувствительность модуляторов не более 40 мВ; пропускание тока достигает отметки в 6 мк.
Переключающее оборудование, которое дополнительно оснащается усилителем. Активно используются в измерительных приборах. Характеристики устройств: соединение обеспечивается с помощью переходников; оснащены фильтрами разного вида; контакты размещены с обратной стороны корпуса; максимальные показатели нагрузки составляют 12 А; величина проведения тока 12 мк. Запрещается использовать данную разновидность с импульсными трансформаторами.

: Для вольтметра

: Двухконтактный

: На 3 положения

Чтобы выбрать наиболее подходящий кулачковый выключатель, требуется более детально изучить конкретные модели. Чтобы предупредить покупку некачественного товара или подделки известных производителей, нужно осуществлять покупки в специализированных магазинах или у официальных представителей.

Принцип действия

Работа кулачкового переключателя основывается на активации группы контактов за счет вращения привода устройства. Механическое вращение встроенной рукояти побуждает привод делать обороты вокруг своей оси, что приводит в действие те самые кулачки.

Активные «кулачки» замыкают требуемую группу контактов. Для анализа рабочей группы контактов требуется следить за диаграммой включений, принцип ее составления базируется на необходимой схеме подключения. Если привод находится в нужном положении, с помощью специального фиксирующего механизма переключатель становится неподвижным, заданная схема начинает выполнять свою работу. Для возвращения к нулевому положению требуется повторно провернуть рукоятку.

По принципу работы кулачковые переключатели делятся на ручные и оснащенные автоматическим возвратом рукоятки в исходное положение.

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.

Для изготовления оборудования используются качественные, крепкие и износоустойчивые материалы, чем объясняется немалая стоимость оборудования. Простота использования и технического обслуживания также является приятным дополнением к регулярной эксплуатации кулачкового переключателя.

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.

Кулачковый выключатель: принцип работы, где применяют

Кулачковый переключатель – это электрооборудование, которое способно производить переключение в электролинии переменного и постоянного токов посредством тактовых частот. Также они используются в силовых и оперативных сетях, при этом управляя электрическими механизмами.

Кулачковые переключатели производятся из изолированного материала, и имеют небольшой размер. Создавая этот прибор, производители отталкивались от опыта предыдущих лет, а также знаний, полученных в процессе профессиональной практики.

Какие бывают

На современном рынке представлены разные виды данных агрегатов:

Двухконтактные приборы, которыми комплектуют трансформаторы импульсного вида. Такие переключатели имеют управляющее устройство на основании переходника. Характерными свойствами настоящего типа являются: величина напряжения на выходе составляет 3В; имеет оболочку изолятора; показатель модуля – 10мВ; запрещается применять при работе с вольтметрами; удерживает перегрузку в 5А; ток управляется, посредством мощности модулятора.
Переключающие устройства, имеющие модулятор с дополнительным усилителем. Такие типы применяются в измерительных приборах. Характеристики данных аппаратов следующие: имеются фильтры различного вида; контакты расположены с обратной стороны корпуса; запрещается использовать к импульсным трансформаторам; величина проведения тока 12мк; максимальная нагрузка 12А; соединяется посредством переходника.
Аппараты, применяющиеся в трансформаторах. Их качествами являются: отдельные категории таких модуляторов имеют тетроды; пропускание тока составляет 6 мк. В пятнадцативольтовых установках чувствительность модуляторов не превышает 40мВ.
Агрегаты, с целью эксплуатации с вольтметрами обладают небольшими размерами и имеют трехфазную конфигурацию. Параметры их заключаются в том, что соединения размещаются с обратной стороны, имеют стабилизаторы, максимальное напряжение 20В.

Принцип работы

Основным принципом работы такой конструкции является предоставление функции переключения некоторого комплекта соединений при помощи приводного приспособления. С помощью ручки приспособление переводится в угодное положение, при этом кулачки, которые находятся в нем, замыкают все контакты, связанные в группу. В зависимости от конструкции в начальную позицию реле можно переводить либо вручную, либо автоматически.

Данный коммутатор имеет коммутационный компонент, каковой способен изменить позицию для эксплуатации разнообразных схем подключения. Этот компонент заключается в оболочке, которая устойчиво переносит электрическую дугу и вихревой ток. Механизм способен запускать и отключать разом все соединения. Этому процессу способствует присоединению кулачков.

Хорошие свойства и устойчивость при работе это электрооборудование приобрело благодаря серебряным контактам. В изобретения входит отличный фиксирующий механизм и стопор движения привода. Для переключения контактов в приборе имеется ручка, сделанная из изолирующего источника.

Придавая вращательные движения приводу устройства, включается совокупность контактов. Выставляя ручку в требуемое положение, привод начинает совершать обороты около собственной оси. При этом кулачки приступают к движению и замыкают ряд контактов.

Если привод прибывает в потребном расположении, коммутатор закрепляется в нем посредством приспособления блокирования и система приступает к работе. С целью возвратиться в начальную позицию следует крутануть ручку обратно.

Где применяются

Настоящее изобретение применяется в бытовых целях, производственных задачах, в речном и морском судоходстве, а также для работы сельскохозяйственных механизмов. При помощи этого агрегата возможно безопасное подключение электрооборудования, а также вывод его из схемы. Кроме этого данный прибор способствует ремонту и профилактике электрооборудования.

Специалисты испытывают потребность при производстве некоторых электромонтажных работ. К ним относятся такие процессы как:

переключение желаемого соединения группы сопротивлений;
выключение и включение разъединителя в трансформаторных подстанциях;
руководство оперативными сетями; перевод режимов эксплуатации нагревательного электрооборудования;
остановка сварочного аппарата;
управление механизмами трехфазных и однофазных двигателей.

Зачастую изобретение используется в трансформаторах, содействует руководству электродвигателями, им комплектуется некоторые виды измерительных приборов.

Эти агрегаты используются в щитах постоянного и переменного тока, на трансформаторных подстанциях, в нагревательных приборах, в схемах обмоток, в щитах управления АВР.

Также они применяются во вторичных сетях. К примеру, для замеров фазных показателей напряжения способен один семипозиционный переключатель и вольтметр. Это дает возможность заместить работу шести вольтметров, что делает такой способ менее затратным и трудоемким.

Преимущества кулачкового переключателя

Данный механизм имеет ряд достоинств: надежная и безопасная коммутация; стойкость к высоким нагрузкам; низкое сопротивление контактов; большая скорость размыкания и замыкания контактов; плавное переключение; один механизм способен формировать другие новые схемы переключений; долговечность в использовании.

Для производства кулачковых переключателей используются очень качественные и крепкие материалы. Их устройство простое и понятное, это делает их использование безопасным и надежным. Сам прибор имеет небольшое количество подвижных элементов, что гарантирует верность осуществляемых процессов.

Нынешние профессионалы изобретают приборы с высоким уровнем защиты, их возможно использовать как в уличных условиях, так при воздействии на них различных негативных сред. Кроме этого производятся индивидуальные заказы по нестандартным схемам заказчиков, учитывая какие цели и задачи преследуются.

Поделиться ссылкой:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Кулачковый переключатель: устройство, принцип работы, назначение

Чаще всего кулачковые переключатели используют для коммутации электрических цепей, в частности — для управления электрическими двигателями. В этой статье мы познакомим вас с главными особенностями этого аппарата, рассказав, как он работает, из чего состоит и зачем вообще нужен. Фото и видео примеры позволят вам еще больше узнать об устройстве, принципе действия и назначении кулачковых переключателей.

Что это такое?

Кулачковые переключатели (на фото ниже) являются электрическими аппаратами, которые нужны для коммутации в электрических цепях как переменного, так и постоянного тока. Они нашли применение для коммутации силовых цепей управления оборудованием, а также в оперативной цепи управления другими электрическими аппаратами. Устройства могут использоваться в низковольтных цепях и в цепях напряжением до 500 В – для переменного тока (частотой 50-60 Гц) и до 220 В постоянного тока.

Они изготавливаются из изолирующих и проводящих материалов высокого качества, и созданы с применением успешного опыта создания современной техники, а также знаний, полученных в процессе разработки коммутационных аппаратов. Для кулачковых переключателей характерны малый размер, они устойчивы к кратковременной перегрузке в цепи, а также обладают хорошими коммутационными способностями. Чтобы защитить их от тока коротких замыканий в электрической схеме нужно воспользоваться предохранителями с плавкими вставками.

Конструкция

Из самого названия этого устройства ясно, что конструкция обусловлена применением «кулачков», которые приводят в действие некий «толкатель». Устройство кулачкового переключателя предполагает наличие группы коммутационных элементов, изменяя положение которых можно добиться определенного их расположения для работы разных схем включения. Расположение контактов и кулачков называется – программа коммутации (ее назначение заключается в сборке определенной схемы подключений). Они располагаются внутри пластмассового корпуса, который изготавливается на основе меламина.

Наглядно увидеть конструкцию устройства вы можете на схемах ниже:

Такой корпус невосприимчив к электрической дуге и вихревым токам. Конструкция кулачкового переключателя дает возможность включать и выключать все контакты практически одновременно. Это обеспечивается тем, что кулачок одного элемента соединен механически с другими кулачками. Применение в устройстве контактов серебра, которое лучше той же меди выдерживает электрическую дугу, обеспечивает хорошие коммутационные характеристики и повышенную износостойкость. Переключатель должен четко фиксироваться в определенном положении, для чего нужен фиксирующий механизм привода. Также в конструкции присутствует ограничитель движения привода. Его назначение – четкая установка переключателя в крайнем положении. Привод или вал аппарата представляет собой прут квадратного сечения. Для надежной работы и хорошего переключения контактов он должен изготавливаться из металла, чтобы выдерживать нагрузку при прокручивании. Это очень важно там, где применяется управление электродвигателями. Для управления приводом переключателя используется рукоятка, выполненная из изоляционного материала.

Наглядно устройство кулачкового переключателя демонстрируется на видео от одного из лучших производителей розеток и выключателей, компании ABB: