Предназначен ли кулачковый переключатель для ручного переключения нагрузки на лучшую фазу?

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

Сложные электрические цепи зачастую содержат несколько основных элементов с разными функциями.

В нужные моменты их необходимо переключать между собой. Для этого электрики используют коммутационный прибор под названием кулачковый переключатель. Основное применение его состоит в регуляции параметров двигателя.

Рассмотрим подробнее основные свойства и конструкцию прибора. Также ознакомимся с возможными вариантами использования.

Что из себя представляет

В общем кулачковый выключатель представляет собой электрический прибор, который допускает использование при любых типах тока. Основная функция его состоит в переключении цепей управления электрическими устройствами.

Что касается вариативности в значениях допустимого напряжения, то оно достаточно широко.

Так, прибор может работать как при сравнительно низких значениях в 50 Вольт, так и при значительных нагрузках в 500 Вольт в случае использования сети переменного тока или 220 Вольт для постоянного типа электричества.

Важным условием долгой службы и выносливости выключателя является качество его конструктивных материалов.

Слой изоляции и сами проводники сделаны из высококачественного сырья. Все этапы производства выполнены по последнему слову техники. Это обеспечивает малогабаритность прибора.

Также благодаря подобранному сочетанию материалов повышается невосприимчивость к возможным перегрузкам и обеспечивается высокий уровень коммутационных способностей.

С целью предотвращения неполадок, связанных с короткими замыканиями, используется предохранительный элемент.

Особенности конструкции

Основной принцип устройства выходит из самого названия. Так, вся работа происходит благодаря наличию так называемых «кулачков», которые воздействуют на толкатель.

Если же углубиться в саму конструкцию, то можно увидеть, что переключатель состоит из целой группы элементов коммутации.

Воздействуя определенным образом на каждую из них, происходит изменение работы и выбор схемы включения. Для каждого из подтипов переключателей кулачкового характера работы используется своя программа коммутации.

Она определяет начальное и последующие положения кулачков и основных контактов. Вся конструкция и проводники находятся в пластмассовой оболочке. Материал, из которого ее производят – меламин.

Оболочка такого типа защищает начинку от влияния электрической дуги и токов вихревого типа. Благодаря механическому соединению кулачков между собой имеется возможность одновременного выключения нескольких контактов.

Что касается материалов, из которых делают проводники, то в большинстве переключателей это серебро. Данное сырье преобладает над медью по большинству необходимых параметров.

Благодаря возможности выдерживать электрическую дугу, серебряные проводники гарантируют качественное переключение и долгий срок эксплуатации.

Для качественного переключения также необходима фиксация кулачков в заданном положении. Надежность этого гарантируют фиксирующие механизмы привода. Для самой ручки переключателя существует несколько граничных положений.

Для четкости переключения между ними в конструкции используют ограничитель движения. Сам привод имеет вид прута квадратного поперечного сечения.

Для обеспечения качественной работы при допустимых нагрузках его изготавливают из металла. Особенно этот пункт важен при переключении электрического двигателя. На внешней стороне корпуса имеется рукоятка переключения. Она должна иметь надежную изоляцию.

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.

Основное назначение

Кулачковые переключатели имеют четкое назначение. Рассмотрим подробнее все возможные варианты.

  • Руководство электрическими механизмами, основная работа которых базируется на двигателях. Причем последний может иметь одну или три фазы. В этом случае переключатель может менять направление кручения или тип соединения обмоток.
  • В цепях оперативного типа кулачковый переключатель выполняет роль управления и сигнализации.
  • Если переключатель подключен к сварочному аппарату, то он выполняет несколько ролей, в числе которых включение и выключение, а также переключение положений.
  • В группе сопротивлений обеспечивает необходимое соединение.
  • В оборудованиях нагревательного назначения используется для переключения и контроля порядкаобогрева.
  • В больших подстанциях с трансформаторами используется для регулирования работы привода секционного разъединителя.
Читайте также:
Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов

Основные области применения

Необходимость переключения и корректировки режимов действия приборов электрического типа возникает как в домашнем хозяйстве, так и на больших предприятиях.

Это провоцирует широкое использование кулачкового переключателя. Также часто используется такого рода коммутатор на подстанциях электроснабжения и на водных типах транспорта.

Таким образом, кулачковый переключатель представляет собой довольно маленький прибор с большими возможностями. Качественная сборка и материалы гарантируют долгий срок службы.

Кулачковый переключатель

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.

  1. Конструкция кулачкового переключателя
  2. Назначение кулачковых устройств
  3. Принцип действия

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.

Схема переключателя елочных гирлянд

Схема проходного переключателя

Как подключить переключатель света в квартире

Схема соединения источника тока, лампочки и 2-х переключателей

Что такое переключение фаз, для чего он нужен и где используется?

Некоторые производственные процессы требуют непрерывного энергоснабжения. Вместе с тем состояние электрических сетей обычно далеко от идеального. Нередки случаи пропадания одной из питающих фаз. В такой ситуации необходимо мгновенно запитаться от другого, оставшегося под напряжением провода. Для этого потребуется переключатель фаз.

Читайте также:
Оштукатуривание по фасадному утеплителю

Назначение фазного переключателя

Фазный переключатель — это электротехническое устройство, предназначенное для подключения ответственных потребителей электроэнергии. Под ответственными потребителями подразумеваются приборы, которые должны непрерывно работать 24 часа в сутки. Например, оборудование серверных, автоматика газовых котлов или системы видеонаблюдения на охраняемых объектах.

Подключение оборудования через переключатель фаз

Существует 2 основные категории переключателей фаз:

  • ручные (механические);
  • автоматические.

Ручной переключатель фаз представляет собой многопозиционный кулачковый коммутатор. Он может устанавливаться не только на дин рейку, но и на дверцу шкафа управления. По сути это кнопка, позволяющая усилием руки самостоятельно переключить питание потребителя с одной линии на другую. Такие приборы дешевые и простые в понимании. Но они не способны работать без человека.

Ручной модульный переключатель

Автоматические модели в присутствии человека не нуждаются. В них установлен микроконтроллер, отслеживающий напряжения входных фаз. На верхние клеммы прибора подключается 4 провода: 3 фазы и ноль. Снизу снимается 2 провода: 1 фаза и ноль.

Во время работы прибор подключает одну из входящих фаз (например, L1) на выходную клемму. Если напряжение в фазе L1 по каким-либо причинам выходит за допустимые пределы, то к выходу подсоединяется фаза L2. Если напряжение выходит за пределы и в L2, то подключается L3.

Сферы применения

АПФ рассчитан на питание электроприборов на 220 В. Этот прибор имеет одну выходную фазу, поэтому он непригоден для работы с трехфазными потребителями электроэнергии.

Однако это не уменьшает количество сфер, в которых используется АПФ. Среди них выделяются следующие:

  • маломощные холодильники медицинских лабораторий и аптек;
  • системы видеонаблюдения на охраняемых объектах;
  • любая медицинская техника, поддерживающая жизнь человека;
  • автоматика бытовых газовых котлов;
  • системы вытяжки и вентиляции на опасных производствах.

Дополнительная информация. В момент запуска мощных электрических двигателей и блоков питания в электросети происходит кратковременная просадка напряжения. Производители переключающих устройств оснащают свои приборы фильтрами по времени, позволяющими им быть невосприимчивыми к просадкам и пусковым токам от мощного оборудования.

Выбор переключателя

На рынке представлен широкий ассортимент фазных переключателей. Выбирать их следует исходя из 4 критериев:

  1. Максимальный рабочий ток. От этого параметра зависит насколько мощные приборы можно подключить к выходу переключателя. Например, для обычной, не сильно нагруженной электроприборами квартиры подойдет автоматический переключатель на 16 А.
  2. Функция регулировки верхнего и нижнего пределов входного напряжения. Дешевые модели не обладают данными регуляторами. В них переключение происходит при заданном производителем уровне входного напряжения. В дорогих моделях можно самостоятельно настроить, при каком вольтаже в L1 произойдет переход на L.
  3. Способ индикации состояния. Простые модели переключателей оснащены несколькими светодиодами. Они способны гореть или мигать, в зависимости от состояния прибора и входного напряжения. Более профессиональные модели оснащаются семисегментными индикаторами, способными отображать величину напряжения с точностью до 1 %.
  4. Функционал. Простые модели выполняют минимальный набор функций. Они просто отслеживают входные напряжения и производят соответствующие переключения. Продвинутые приборы способны на большее. В них можно настроить пороги срабатывания, время на переключение и возврат на основную фазу.

Устройство с семисегментными индикаторами

Важно! Основная фаза — это термин, свойственный некоторым моделям переключателей. В меню подобных приборов можно настроить, какая из входных фаз будет считаться основной. При переключениях АПФ отдает предпочтение основной фазе.

Настройки прибора

Простые модели имеют минимальный набор настроек. Они не поддаются регулировке покупателем. Алгоритм их работы установлен производителем и не подлежит изменению. Сложные дорогие модели, напротив, имеют множество настраиваемых параметров.

Нижний предел напряжения

Этот параметр определяет, при какой величине входного напряжения произойдет переключение на запасную фазу. Например, если напряжение в фазе A больше 180 В, то потребитель подключен к фазе A. Если меньше, то происходит переход на фазу B.

В простых моделях переключателей значение 180 В установлено по умолчанию. В моделях посерьезнее оно поддается регулировке, и минимальный предел напряжения можно установить на 120-200 В.

Настройка прибора обычно осуществляется с помощью регуляторов под крестовую отвертку. Их достаточно просто покрутить. Отсюда народное название подобных регуляторов «крутилка». В других образцах переключателей используются кнопки. Принципиальной разницы в работе этих регуляторов нет. Поэтому выбор — это вопрос удобства использования.

Читайте также:
Особенности утепления дома снаружи минватой под сайдинг

Верхний предел напряжения

Настройка верхнего предела напряжения необходима для той же задачи, что и нижнего. Но в случае с верхним пределом осуществляется защита потребителей от перенапряжения.

Если напряжение в текущей фазе становится больше допустимого, то прибор автоматически переходит на другую фазу. Например, если напряжение в фазе A превысило значение 250 В, то АПФ переключится на фазу B с нормальным напряжением 230 В.

Время возврата

Время возврата на приоритетную (основную) фазу также поддается настройке с помощью регуляторов или кнопок. Этот параметр определяет, через сколько секунд после нормализации напряжения в основной фазе АПФ снова вернется на нее.

Например, в сети по какой-то причине происходит длительная просадка напряжения в одной из фаз. АПФ переходит на запасную. Через некоторое время вольтаж в основной фазе принимает допустимое значение. Но переключающее устройство выжидает. И только после времени возврата снова возвращается на нормализовавшуюся основную фазу.

Время возврата необходимо, чтобы исключить постоянные ложные переключения устройства. Тем самым увеличивается срок эксплуатации внутренних реле и уменьшается риск повреждения нагрузки.

Эта настройка сильно варьируется от типа потребителя. Например, для холодильников рекомендуется устанавливать время возврата порядка 3-10 мин. Для ламп накаливания достаточно 1-2 мин.

Время включения

Нередко напряжение пропадает одновременно в 3 питающих фазах. В таком случае прибор переходит в выключенное состояние и не реагирует на внешние факторы.

Включение АПФ произойдет после появления напряжения хотя бы в одном питающем проводе. Однако на выходе электричество появится не сразу. АПФ выждет некоторое время автоматического повторного включения и только после этого снова замкнет контакты внутренних реле и запитает потребителей.

Время АПВ настраивается с передней панели устройства. Эта функция по принципу действия похожа на время возврата.

Типовая схема подключения

Разные модели переключателей фаз имеют отличное расположение клеммников для проводов. Однако схема их подключения остается неизменной:

  1. На вход АПФ подключается 3 фазных провода и 1 нулевой. Фазировка в данном случае значения не имеет. Главное, не запутаться между фазными и нулевым проводами. Для этого на корпусе прибора предусмотрена соответствующая маркировка L1, L2, L3 и N.
  2. Выходные фазные клеммы объединяются в одну точку с помощью перемычки. Она поставляется в комплекте с прибором и при необходимости устанавливается своими руками. С нее снимается выходное напряжение, идущее на нагрузку. Там же располагается клемма для нулевого проводника нагрузки.
  3. Устройство АПФ не предназначено для защиты сети от токов короткого замыкания. Поэтому перед ним обязательно устанавливается трехфазный автоматический выключатель.
  4. Необходимо соблюдать общие рекомендации по электромонтажу. Установка прибора осуществляется со снятием напряжения. Стоит помнить про маркировку проводов. Желательно, чтобы рядом был наблюдающий, способный оказать ПМП при электротравме.

Важно! АПФ не предназначены для токов коротких замыканий. В них нет соответствующих защит. Перед переключателем обязательно устанавливается плавкая вставка или автомат. Его номинальный ток выбирается так, чтобы он был меньше, чем максимальный рабочий ток АПФ.

Настройка АПФ после первого включения

Настройки прибора зависят от характеристик электрической сети. После первого включения в АПФ необходимо установить следующие параметры:

  • нижний порог напряжения срабатывания;
  • верхний порог;
  • время возврата;
  • время включения;
  • приоритетную фазу (если прибор поддерживает выбор);

Особенности эксплуатации переключателя

Если прибор установлен в электрощит впервые, то некоторое время уйдет на его точную настройку и наладку. Особенно это относится к домам со старыми электросетями, где напряжение в розетке способно сильно варьироваться в зависимости от времени года и суток.

В зимний период большинство жителей частных домов активно используют электрические обогреватели. Поэтому стоит ожидать существенных просадок напряжения. Они отразятся на работе переключателя. АПФ будет чаще щелкать реле, чтобы подобрать фазу с самым подходящим напряжением.

Читайте также:
Особенности изготовления и установки бетонных заборов

Частые переключения отмечаются и в ночное время суток. Жильцы ложатся спать, потребление электроэнергии заметно снижается. Соответственно, сетевое напряжение возрастает. Прибор так же начинает переключаться в поисках оптимальной фазы.

Реле — устройство электромеханическое. Во время работы оно создает характерные щелчки. Ложась спать, никому не хочется слушать звук переключения реле. Поэтому этот прибор рекомендуется устанавливать подальше от жилых комнат.

Обзор моделей фазных переключателей

АПФ получится найти не в каждом магазине электротоваров. Однако многие производители приборов защиты занимаются их производством. Ниже приведен краткий обзор популярных моделей.

Производитель и модель Особенности Примерная цена
Евроавтоматика PF 431 Электронный прибор с базовым набором функций. Не имеет кнопок и регулировок. Максимальный коммутируемый ток 16 А. Собственная потребляемая мощность до 1,6 Вт. В щите устанавливается на din рейку. 3 тыс. р.
Евроавтоматика PF-451 Модель оснащена 3 регуляторами: нижний и верхний пороги напряжений срабатывания, задержка отключения по нижнему порогу. Коммутируемый ток 16 А. Есть возможность использования в цепях постоянного тока 24 В с неиндуктивной нагрузкой до 16 А. 4 тыс. р.
DigiTOP PS-63A Максимальный рабочий ток достигает 63 А. Прибор оснащен тремя отдельными вольтметрами для каждой фазы. Используя DigiTOP, можно наладить работу от генератора и основной питающей сети. 4 500 р.
ABB OT40F3C Ручной 3-позиционный переключатель с крайне компактными размерами (вес 250 г). Максимальный рабочий ток 23 А. Подходит для реверсивного управления двигателем. 5 700 р.
ООО «НОВАТЕК-ЭЛЕКТРО» ПЭФ 319 АПФ оснащен светодиодами состояния фаз, вольтметром на семисегментных индикаторах и 4 регуляторами для настройки. Минимальное рабочее напряжение 120 В. Максимальный рабочий ток ПЭФ-319 составляет 16 А. Есть усиленная версия ПЭФ-319-30, рассчитанная на 30 А. 3 300 р.
ООО «НОВАТЕК-ЭЛЕКТРО» ПЭФ 301 Модель оснащена 4 регуляторами. Диапазон настройки минимального порога срабатывания: 160-210 В. Предельная токовая нагрузка до 16 А. 3 100 р.

Покупать ли фазный переключатель

Перед приобретением следует определиться, для чего нужен АПФ конкретно в вашей ситуации. В большинстве случаев этот дорогой прибор можно заменить дешевым пакетным выключателем на 2 положения.

Если вы являетесь жильцом обычного многоквартирного дома, то АПФ послужит пустой тратой денег. Вряд ли в квартире найдутся электроприборы, которые при отключении питания создадут катастрофические убытки. Плюс не совсем понятно, как на подобные переделки электрощита отреагирует электроснабжающая организация. Ведь переключатель придется ставить до счетчика электроэнергии.

Если вы владеете небольшим бизнесом и у вас есть однофазный холодильник (или печь), который должен 24/7 поддерживать строгую температуру, то подобный прибор уже будет нелишним. Но опять же вам потребуется полноценный ввод с 3 фазами и напряжением 380 В.

Иногда люди приобретают переключатели фаз, чтобы получить стабильное электроснабжение на даче или в частном доме. К одному входу АПФ подключается штатная сеть электроснабжения, а к другому генератор.

Автоматический переключатель фаз позволяет организовать бесперебойное электроснабжение потребителей на 220 В. При этом сам прибор в идеале требует полноценное питание от сети 380 В. Возможен режим работы и от 2 питающих проводов.

В зависимости от задачи подбирается ручной или автоматический переключатель. При настройке автоматической модификации придется учесть верхний и нижний пределы срабатывания прибора, а также его временные характеристики.

Устройство и принцип действия кулачковых переключателей

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.

  1. Общая информация о кулачковом переключателе
  2. Технические характеристики
  3. Виды кулачковых выключателей
  4. Принцип действия
  5. Назначение и область применения

Общая информация о кулачковом переключателе

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.

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.

Для чего нужен переключатель фаз

Отправим материал на почту

  • Переключатели фаз
  • Принцип работы
  • Выбор оборудования
  • Подключение ПФ
  • Сфера применения фазовых переключателей
  • Заключение

Любой электрик понимает, что в ситуациях, когда электроустановка 380V разделено на три цепи по 220 V, то всегда есть опасность, что одна из линий может пропасть по разным причинам, причем, это касается не только промышленного, но и частного сектора. Такая поломка легко устраняется перебрасыванием одной из цепей на другую фазу, но на это потребуется, как минимум, несколько минут, а для производственных мощностей такая пауза порой недопустима. Следовательно, для бесперебойного обеспечения электроэнергией всей электроустановки понадобится переключатель фаз, который может быть автоматическим или ручным.

Переключатели фаз

На сегодняшний день потребление электроэнергии во всем мире многократно увеличилось, причем такой скачок произошел довольно-таки резко и в основном приходится на наше XXI столетие. В связи с этим напряжение 380 V начали подавать не только на предприятия, но и в частные дома, где используются мощные бытовые приборы (в основном, это котлы отопления) или какое-либо оборудование (пилорама, токарный или фрезерный станок и т.п.).

Безусловно, в любой ситуации очень удобно использовать переключатели фаз, которые функционируют в разном режиме:

  • Ручной переключатель фаз, где рабочий режим задается вручную. В данном случае качество работы напрямую связано со стабильностью подаваемого напряжения на фазах. При помощи такого механичесского устройства выбирается наиболее оптимальная фаза для питания той или иной цепи в электроустановке.
  • Автоматический электронный переключатель фаз срабатывает без участия человека, ориентируясь на показатели напряжения той или иной фазы. То есть, когда одна из цепей электроустановки не в состоянии справится с нагрузкой, то микропроцессор сам выбирает оптимальную фазу и подает питание от нее.

Принцип работы

Если обобщить, то функции всех переключателей фаз заключаются в переводе подключения с линии, которая не тянет нужную нагрузку на фазу, которая более всего подходит по параметрам к номинальному показателю. Также такой переключатель отвечает за отключение той или иной цепи электроустановки при скачках напряжения, что защитит электроприборы от критических нагрузок.

Принцип действия, по которому работает ручной или автоматический переключатель, заключается в следующем: к устройству подключается четыре провода от 380 V, где общий ноль и каждая из трех фаз подаются на отдельные клеммы и на выходе они разделяются. То есть, потребитель получает три цепи с общим нулем, каждая из которых не зависит от другой. Но переключатель активируется в том случае, когда на одной из фаз происходит отключение, скачок или просадка напряжения – это является поводом для автоматического или ручного перевода цепи на другую клемму.

Если говорить об автоматике на примере электронного прибора ПЭФ-301, то его функции заключаются в тестировании линий до тех пор, пока не будет выявлена фаза с оптимальным номинальным напряжением. В электронных установках за это отвечает микроконтроллер, интегрированный в схему – он руководит группой реле, находящейся внутри корпуса.

Видео описание

Автоматический переключатель Фаз. Пример использования PS-63 в распределительном щитке на три фазы.

Переключатель фаз ручного типа зачастую называют пакетником – он представляет собой механическое кулачковое устройство, где тумблер можно переводить на одну из трех возможных позиций. То есть, при отключении, скачке или просадке напряжения перевести питание линии от другой фазы можно вручную, путем поворота тумблера. Такой вариант используется в тех случаях, если пользователь разбирается в электрике, но для неосведомленных пользователей лучше устанавливать автоматические переключатели.

Выбор оборудования

При выборе электронного автоматического трехфазного переключателя в обязательном порядке нужно обратить внимание на технические параметры данного прибора:

  • Прежде всего, следует обратить внимание на то, чтобы параметры переключателя фаз соответствовали параметрам вводного тока, эти показатели определяют силу тока (A), напряжение (U) и сопротивление (Om или Ω). Ни в коем случае не используйте прибор, у которого эти параметры ниже, нежели у подаваемого вводного тока.
  • В современных ПФ заложены дополнительные функции. Это регулировка минимального и максимального напряжения до момента переключения, а также наличие таймера, который допускает перебои с напряжением в пределах заданного времени, после чего происходит переключение на оптимальную фазу. В бюджетных модификациях ПФ такие усовершенствования не предусмотрены.
  • Современные модели ПФ, помимо сегментного индикатора, оборудованы LCD дисплеем, отображающим главные показатели настроек, куда включается величина напряжения тока и номер фазы, подключенной в реальном времени.

Примечание: между промышленными и бытовыми автоматическими ПФ имеются существенные различия по разным техническим характеристикам – на это обязательно нужно обращать внимание.

Подключение ПФ

Предупреждение! Сразу следует отметить, что после приобретения переключателя фаз, даже в том случае, если вы придерживались всех рекомендаций по определению технических характеристик прибора, не спешите с его установкой. Этим должен заниматься специалист, у которого есть соответствующее образование и опыт. В противном случае вы рискуете спровоцировать межфазное замыкание, что может угрожать здоровью и даже жизни людей!

Переключатель фаз представляет собой отдельный модуль и устанавливается исключительно в щитовом шкафу на металлическую din рейку. Перед этим прибором по цепи 380 V должна быть смонтирована защитная автоматика – как правило, производитель фазового переключателя в сопроводительных документах, а иногда и на самом приборе, распечатывает схему его подключения.

Для примера можно рассмотреть, как подключается ПФ DigiTOP PS-63A, который может применяться для цепи с напряжением ≈220 V или для четырехпроводной цепи ≈380 V как для промышленных, так и для бытовых потребностей. У данного прибора есть микроконтроллер, предназначенный для регулировки напряжения, которое отражается на индикаторе (для каждой фазы предусмотрен отдельный показатель), а выход на нагрузку осуществляется через реле.

Прибор ПФ функционирует, благодаря контролю над каждой фазой – если вы нажмете на кнопку (их видно на фото вверху), то отобразятся показатели допустимого предела напряжения, при котором происходит отключение питания, то есть, данная цепь будет обесточена и переведена на другую фазу. Если вы заметили, то на приборе есть два ряда кнопок, следовательно, при помощи верхнего ряда будет отображаться максимальный предел, а при помощи нижнего – минимальный предел напряжения для переключения на другую фазу.

Для функционирования переключателя вам нужно:

  • определить и указать приоритетную фазу;
  • установить верхний (230-250 V) и нижний порог (150-170 V), а также секундный таймер задержки переключения на оптимальную фазу;
  • установить секундный таймер задержки для возврата на предыдущую фазу.

Примечание: задавать самостоятельно такие параметры вам совсем необязательно – вы можете сбросить их на заводские настройки специальной кнопкой.

Сфера применения фазовых переключателей

Если говорить о сферах применения фазных переключателей, то чаще всего данные приборы используются на частных, промышленных, военных и медицинских объектах для запуска и переключения резервного питания вместо основного. Представьте себе такую ситуацию: в какой-то больнице врач проводит операцию и в это время линия обесточивается – если сразу не будет подключено резервное питание от генератора или аккумуляторов, то это может обернуться летальным исходом для пациента – картина получается совсем не оптимальной. Также в медицинских учреждениях бесперебойное питание необходимо для обеспечения холодильных агрегатов, где хранятся медицинские препараты и для аппаратов жизнеобеспечения в реанимации.

Такие переключатели в совокупности с резервными генераторами могут использоваться в офисах, учебных заведениях, супермаркетах, торговых центрах, кинотеатрах и других объектах с большим показателем посещаемости. В бытовых условиях (для частного дома) схемы ПФ с резервом применяются для бесперебойного питания газовых и электрических котлов отопления, видеонаблюдения за помещением и участком, охранных систем сигнализации и для комплексов Smart home system (системы умного дома).

Видео описание

Обзор и настройка переключателя фаз digitop ps 63.

Заключение

Теперь дайте подытожим, какие бонусы можно получить при установке ручного или лучше автоматического фазного переключателя. Например, если у вас большой загородный дом, вы можете установить трехфазный электрокотел, а остальные линии подключить через ПФ по одной фазе. Кроме того, вы сможете обезопасить все электроприборы от скачков и просадки напряжения, что будет содействовать правильной работе оборудования и увеличению рабочего ресурса.

Онлайн помощник домашнего мастера

Кулачковый переключатель: конструкция устройства, характеристики и руководство по выбору. Схему подключения своими руками смотрите здесь!

Кулачковые переключатели обеспечивают коммутацию на основе электрических цепей с помощью изменения тактовых частот. Чаще всего они применяются в трансформаторах, помогают управлять различными электрическими версиями двигателей, используются в конструкциях некоторых приборов необходимых для измерения различных величин.

Для осознания того, как правильно подключить переключатель своими руками потребуется максимум информации о его устройстве и назначении. Далее постараемся разобраться в этих вопросах подробнее, и начнем с простой схемы устройства.

В упрощенном виде кулачковый переключатель на схеме представлен на основе контактов подвижного типа и сопутствующего коммутатора.

Для закрепления ручки управления используется триггер. Текущее положение контактов меняется с помощью тетродов. А регулятор монтируется на основе присутствия модулятора. С помощью фильтров легко стабилизировать снижение частоты.

Краткое содержимое статьи:

Конструкционные особенности?

Для изготовления используются материалы, обладающие изолирующими и проводящими свойствами отличного качества. Внешне устройство выделяется маленькими размерами, но наделено удивительной устойчивостью к небольшим перегрузкам, длящимся непродолжительный период на основе электрических цепей. Выделяется выраженными коммутационными свойствами.

Формируется с помощью кулачков, приводящихся в рабочее состояние с помощью толкателя. На основе множества кулачков и сопутствующих контактов образовываются коммутационные программы необходимые для образования схемы подключений.

Устройство покрывается пластмассовым корпусом изготовленным с помощью меламина. Это покрытие обладает защитой от электрических дуг и вихревых потоков. За счет продуманной конструкции можно включать либо выключать все, имеющиеся контакты почти одновременно. Это достигается за счет того, что кулачки разных элементов обладают механическим соединением. Далее советуем познакомиться с фото кулачкового переключателя это поможет детально разобраться в элементах конструкции.

Как работает кулачковый переключатель?

В упрощенном объяснении основной принцип работы переключателя заключается в обеспечении включения какой-либо группы контактов с помощью приводного устройства.

Когда оно поворачивается с помощью рукоятки в необходимое состояние привод устанавливается в нужное положение и кулачки, находящиеся на нем замыкают все контакты соединенные в группу.

Для надежности используется фиксация, помогающая качественно выполнять задуманную работу. Модели представлены автоматическим либо ручным возвращением к стартовому состоянию.

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.

Виды, подходящие для работы вместе с трансформатором часто производятся на основе триггера. Для них устанавливаются модуляторы, обладающие подвижным типом обкладки.

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.

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.

Что такое кулачковый переключатель? Характеристики и схема кулачкового переключателя

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.

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:

  • переключение схем обмоток электродвигателя звезда-треугольник
  • щиты постоянного и переменного тока
  • щиты управления АВР
  • управление приводами секционных разъединителей и выключателей на трансформаторной подстанции
  • переключение режимов управления электрооборудованием (ручное, автоматическое, местное управление)
  • управление режимами работы ТЭН в нагревательном оборудовании
  • управление во вторичных цепях (цепи измерения, сигнализации и т.д.)

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.



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.



2.2. Переключатели серии ПМ

2.2.1. Структура условного обозначения типоисполнений переключателей

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: