Запрос на предложение, в котором указано лишь “трехпозиционный кулачковый переключатель” и больше ничего, не является заказом. Это начало недели, наполненной перепиской по электронной почте.
Это происходит каждый месяц. Заказчик знает, какую функцию он хочет получить — выбор фазы, реверс двигателя, переключение ступени нагрева — но не владеет терминологией, позволяющей воплотить это в изготавливаемую деталь. На заводе выдвигают предположения, образец приходит с ошибками, и три недели уходят впустую. Практически все эти трудности исчезают, как только вы научитесь читать таблицу переключений кулачкового переключателя.
На чертеже изображена таблица переключений кулачкового переключателя. Номер детали — это всего лишь название.
Ротационный кулачковый переключатель представляет собой набор вращающихся кулачков, установленных на одном валу, причем каждый кулачок при вращении вала размыкает или замыкает контактную группу. Изменив профиль одного кулачка, можно изменить функцию устройства, не изменяя его внешний вид.
Именно поэтому кулачковый переключатель нельзя определять по внешнему виду. Два устройства могут выглядеть одинаково — с одинаковым вырезом Φ22, одинаковой ручкой и одинаковым серым корпусом — но работать внутри совершенно по-разному. Номер детали — это обозначение одной программы кулачка. Таблица переключения — это и есть сама программа. Если вы планируете повторно заказать эту деталь, сохраните таблицу в своей системе черчения, поскольку надёжность артикула зависит исключительно от внутренних записей завода-изготовителя.
Пять параметров, полностью определяющих устройство
| Параметр | Что это означает | Типичные значения |
|---|---|---|
| Полюса / клеммы | Сколько независимых цепей может размыкать выключатель | 3, 5, 6, 8, 12 клемм |
| Должности | Сколько существует дискретных положений вала | 2, 3, 4 или более |
| Угол на каждое положение | Вращение вала между соседними положениями | 30°, 45°, 60°, 90° |
| Действие | Будет ли вал удерживаться или вернётся | С фиксацией или с пружинным возвратом |
| Значение параметра «state» для каждой позиции | Открытый или закрытый, на каждый контакт, на каждую позицию | Вот таблица переключений |
Если эти пять пунктов выполнены правильно, то любой квалифицированный завод сможет изготовить что угодно. Если же один из них не соблюден, то никакое желание не спасет заказ.
Как читать таблицу переключений кулачкового переключателя
Таблица переключений кулачкового переключателя представляет собой сетку: контакты расположены по бокам, положения — вверху, а в каждой ячейке находится отметка, указывающая, замкнут ли данный контакт в данном положении.
Возьмите селектор для вольтметра «между фазами». Три входные фазы, один вольтметр, четыре положения вала, включая положение «ВЫКЛ». Клеммы 1, 2 и 3 — это L1, L2 и L3; клеммы 4 и 5 обеспечивают питание прибора.
| Связаться с | Терминалы | Положение 0 (ВЫКЛ.) | Положение 1 | Положение 2 | Положение 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| c1 | 1 → 4 | открыть | закрыто | открыть | открыть |
| c2 | 2 → 5 | открыть | закрыто | открыть | открыть |
| c3 | 2 → 4 | открыть | открыть | закрыто | открыть |
| c4 | 3 → 5 | открыть | открыть | закрыто | открыть |
| c5 | 3 → 4 | открыть | открыть | открыть | закрыто |
| c6 | 1 → 5 | открыть | открыть | открыть | закрыто |
В столбцах указаны функции:
- Положение 1 замыкает c1 и c2: L1 — к клемме U счетчика, L2 — к клемме V. Считывание L1–L2.
- Положение 2 замыкает c3 и c4: L2 — на U, L3 — на V. Считывание L2–L3.
- Положение 3 замыкает c5 и c6: L3 на U, L1 на V. Считывание L3–L1.
- Положение 0 Ничего не отключает. Счетчик изолирован.
Шесть кулачков, четыре положения, одна функция. Эта таблица отражает последовательность замыкания контактов кулачкового переключателя, и её изучение — это лишь половина дела.
Принцип «Break-before-make» — это не просто деталь. В случае переключателя вольтметра это сама конструкция устройства.
Во время перехода из положения 1 в положение 2 контакты c1 и c2 должны размыкаться до того, как замкнутся контакты c3 и c4. Если происходит какое-либо перекрытие — даже на несколько миллисекунд, когда оператор медленно поворачивает рукоятку, — L1 соединяется с U в тот же момент, когда L2 соединяется с U. Это приводит к межфазному короткому замыканию через вольтметр, и прибор выступает в роли предохранителя.
Поэтому селектор вольтметра должен быть «break-before-make», а профили кулачков должны обеспечивать зазор. Это не то, что можно просто оговорить устно и надеяться, что так и будет. Это должно быть указано на чертеже.
Теперь поменяем логику, ведь на переключателе амперметра на тот же вопрос даётся противоположный ответ. Переключатель амперметра работает на вторичных обмотках трансформатора тока, а вторичную обмотку ТТ ни в коем случае нельзя размыкать, пока по первичной обмотке протекает ток. Напряжение на вторичной обмотке будет расти до тех пор, пока что-то не выйдет из строя, и этим «чем-то» обычно оказывается изоляция ТТ или тот, кто стоит поблизости. Поэтому селектор амперметра должен быть «Сначала создать, потом удалить»: входящий контакт замыкается до того, как откроется исходящий, и выключатель самостоятельно замыкает невыбранные фазы.
Устройство выглядит так же. Профиль кулачка противоположный. Если ошибетесь, последствия будут противоположными.
Нумерация клемм контактного переключателя: правило, которое создаёт проблемы при работе с импортированными чертежами
Нумерация клемм у разных производителей не стандартизирована, и именно из-за этого даже при использовании абсолютно правильной схемы подключения получается неверное соединение.
Наиболее распространенной европейской конвенцией является парность (четная/нечетная): контакты пронумерованы 1–2, 3–4, 5–6; каждая пара имеет один разрыв, причем нечетный контакт обычно является входным. Шестиконтактный переключатель имеет нумерацию от 1 до 12. Другой распространённый вариант расположения — последовательная нумерация строк: 1, 3, 5, 7 в верхнем ряду и 2, 4, 6, 8 в нижнем, то есть контакт определяется по вертикальной паре.
Оба варианта встречаются в реальных каталогах, и таблица переключений, составленная для одного из них, выглядит бессмысленной в сопоставлении с другим. Этому можно избежать, следуя двум правилам: называйте функцию терминала, а не просто его номер, поскольку номера меняются у разных производителей, а функции — нет; а также запрашивайте схему терминала вместе с коммерческим предложением.
То же самое относится и к моделям с ключевым управлением. A 3-контактный кулачковый переключатель с ключом и 5-контактный кулачковый переключатель с клавишами могут использовать один и тот же корпус и один и тот же профиль ключа, при этом размыкать совершенно разные цепи, и таблица переключений — единственный надежный способ их различить.
Пример с расчетами: селектор с тремя лампами и двумя источниками питания
Самый частый запрос на индивидуальную настройку, который мы получаем, — это селектор, который также показывает, что выбрано. Именно здесь трехламповый кулачковый переключатель и кулачковый переключатель с двумя индикаторами где живут семьи.
Допустим, вам нужно три положения для переключения между двумя источниками питания: сеть, генератор, ВЫКЛ. В каждом положении, при котором цепь находится под напряжением, должна загораться лампочка, при этом оба источника питания ни в коем случае не должны соединяться друг с другом, даже на мгновение. Это приводит к появлению двух требований, противоречащих друг другу. Главные контакты должны быть «break-before-make», либо соединить два независимых источника питания. Контакты лампы должны быть «Сначала создать, потом удалить» или, по крайней мере, одновременным, поскольку заметный промежуток между выбором источника питания и загоранием соответствующей лампы воспринимается оператором как неисправность.
| Функция | Терминалы | Положение 1 | Положение 2 | Положение 3 (ВЫКЛ.) |
|---|---|---|---|---|
| Сеть питания для нагрузки | 1 → 2 | закрыто | открыть | открыть |
| Генератор для нагрузки | 3 → 4 | открыть | закрыто | открыть |
| Лампа для основного освещения | 5 → 6 | закрыто | открыть | открыть |
| Лампа генератора | 7 → 8 | открыть | закрыто | открыть |
| Нейтральная точка отсчета | 9 → 10 | закрыто | закрыто | открыть |
К этой таблице необходимо добавить два предложения: “размыкание перед замыканием на парах 1–2 и 3–4, перекрытие не допускается” и “контакты лампы замыкаются при том же угле поворота вала, что и соответствующий главный контакт, с погрешностью ±3°”. В положении «ВЫКЛ.» ничего не замыкается, и именно этот параметр заказчики чаще всего забывают указать.
Вы должны предоставить данные по электрооборудованию, иначе завод будет вынужден определять их самостоятельно
Таблица коммутации определяет логику. Она ничего не говорит о том, выдержит ли коммутатор нагрузку.
Номинальный тепловой ток (Ith) — это ток, который контакты могут проводить непрерывно без превышения пределов нагрева — это не имеет значения для переключения контрольно-измерительных приборов, но имеет решающее значение для переключения двигателей.
Номинальный рабочий ток (Ie) при заданном напряжении. Всегда указывайте напряжение, поскольку контакт, рассчитанный на 20 А при 230 В переменного тока, не является контактом на 20 А при 690 В.
Категория использования — именно этот этап покупатели часто пропускают, и именно он становится причиной отказов в эксплуатации. AC-21A — резистивная нагрузка, легкий режим работы. AC-22A предполагает индуктивную нагрузку. AC-23A означает пуск и заклинивание двигателя; как правило, номинальный ток для этого типа нагрузки составляет половину тока AC-21A или меньше для того же контакта. Если выключатель запускает двигатель, а в чертеже указано AC-21A, контакты сварятся в течение нескольких месяцев.
Особенности DC. Прерывание тока постоянного тока гораздо сложнее, поскольку в этом случае отсутствует естественное нулевое значение тока, поэтому кулачковый выключатель, рассчитанный на 10 А переменного тока, может подойти для тока постоянного тока 1–2 А при том же напряжении. Для цепей управления с напряжением 110 В постоянного тока следует запрашивать номинальные параметры для постоянного тока, а не для переменного тока, обозначенные звездочкой.
Что нужно отправить на завод для разработки индивидуальной программы кулачков
- Должности, в том числе, считается ли положение «ВЫКЛ» за одно и какое положение является исходным.
- Угол на каждое положение, а также от того, является ли ручка фиксирующей или с пружинным возвратом.
- Таблица переключений — контакты в строках, должности в столбцах, в каждой ячейке указывается, открыта ли должность или закрыта.
- «Сначала разъединение, потом соединение» или «Сначала соединение, потом разъединение», указывается для каждого контакта отдельно, а не один раз для всего выключателя.
- Требуемая нумерация терминалов, с указанием названий функций.
- Электротехнические характеристики — напряжение, ток, переменный или постоянный ток, категория использования, а также наличие или отсутствие электродвигателя.
- Технические характеристики и данные о маркировке — диаметр выреза, тип рукоятки или ключа, длина вала, текст на табличке с маркировкой и язык.
Для версий с управлением с помощью ключей укажите профиль ключа и укажите, должны ли ключи сниматься в определённых положениях. A панельный ключевой кулачковый переключатель Ситуация, когда ключ можно вынуть в рабочем положении, с точки зрения безопасности кардинально отличается от той, когда его можно вынуть только в положении «ВЫКЛ», и покупатели удивительно часто забывают об этом упомянуть.
Если выключатель просто крепится болтами в имеющийся вырез без необходимости изготовления специальных кулачковых механизмов, то стандартные серии позволяют сэкономить время и деньги. A кулисный переключатель общего типа охватывает большинство задач по включению/выключению и переключению; 3-контактный, общего назначения и 5-контактный разъем общего назначения Эти версии предназначены для однофазных и трехфазных цепей. кулачковый выключатель с центральным креплением подходит для механизмов, расположенных за центральной панелью. Для двигателей мощностью более нескольких киловатт см. наше руководство по подбор кулачковых переключателей для управления двигателем; при большом количестве полюсов Примечания к 6-полюсному поворотному кулачковому переключателю.
Три ошибки, которые встречаются в большинстве запросов на предложение по камерным переключателям
Номер детали без таблицы. Это число не имеет никакого значения за пределами завода, который его выпустил. Указание количества положений без угла — столь же неполноценно: это лишь половина технического задания, и оно скрывает вопрос о положении «ВЫКЛ».
Номинальная мощность переменного тока в цепи постоянного тока. Часто встречается в панелях на 110 В постоянного тока и в аккумуляторных цепях; неисправность заключается в сварке контактов или в дуге, которая не гаснет.
Предполагается использование алгоритма «Break-before-make», но это не зафиксировано в документации. Каждый инженер знает, что это необходимо; но почти никто об этом не говорит. Один заказ из пятидесяти, выполненный по-другому, приводит к выходу из строя трансформатора.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли в полевых условиях модифицировать кулачковый переключатель, чтобы изменить его функцию?
Иногда, если рама представляет собой модульную конструкцию со сменными кулачковыми элементами. Многие компактные агрегаты диаметром 22 не имеют такой конструкции, поэтому все, что связано с безопасностью, следует рассматривать как герметичный узел.
Сколько положений может иметь один кулачковый переключатель?
Большинство кулачковых переключателей для монтажа на панели имеют от двух до четырёх положений; модели с более крупным корпусом могут иметь и больше. При количестве положений свыше четырёх ход рукоятки становится длиннее, а усилие срабатывания увеличивается, поэтому с эргономической точки зрения часто предпочтительнее использовать переключатели с двумя положениями.