Кнопки и кнопочные станции

Содержание

Для дистанционного управления разнообразными электрическими приборами и машинами применяют кнопки управления и кнопочные посты. Чаще всего при помощи данных средств управляют тем оборудованием, где в качестве приводов используются электродвигатели. Так, оператору не нужно забираться на кран-балку, чтобы подвести крюк в нужное место на территории цеха, вместо этого ему достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте управления, и кран сам подойдет куда укажет оператор.

Аналогичным образом осуществляется управление питанием и режимами работы станков, вентиляторов, насосов и т. д. Кнопки и кнопочные посты могут располагаться на рабочем месте оператора, формируя специализированный пульт для решения конкретных задач, связанных с управлением оборудованием на данном предприятии.

Кнопка — электрический командный аппарат, состоящий из кнопочного (контактного) и приводного элементов и предназначенный в основном для ручного дистанционного управления электромагнитными аппаратами.

Кнопки применяются в цепях переменного тока с напряжением не более 660 В и постоянного тока — не более 440 В. Бывают двух типов: моноблочные, у которых контактный элемент и привод смонтированы в едином блоке, и двухблочные, у которых привод (толкатель, рукоятка, замок с ключом) устанавливается на отдельной плите, а кнопочный элемент монтируется на основании под приводным элементом. Кнопки могут иметь от 2 до 8 контактов, причем количество нормально открытых контактов обычно равно количеству нормально закрытых.

После того, как нажатие на приводной элемент прекращается, он совместно с контактами под действием возвратных пружин приходит в исходное положение. Существуют кнопки без самовозврата — с механически или электромагнитно управляемой защелкой. В современных конструкциях кнопок применяются подвижные контакты мостикового типа с двойным разрывом цепи. Материалом контактов служит серебро или металлокерамические композиции.

Ток продолжительного режима и коммутируемый переменный ток не превышают 10 А. Усилие нажатия на привод кнопки — 0,5 — 2 кг. В целях безопасности работы толкатели кнопок, выполняющие команду «стоп», выступают на 3 — 5 мм над уровнем крышки пульта, где они установлены, а кнопки, выполняющие команду «пуск», утоплены на то же расстояние.

По степени защиты от влияния окружающей среды различают кнопки открытого, защищенного и пылеводозащищенного исполнения. Несколько кнопок встроенных в одну оболочку или установленных на одной крышке, образуют кнопочный пост (станцию).

Кнопочные посты предназначены для включения и отключения электрических устройств, для изменения направления вращения приводов в устройствах, для ручного экстренного отключения оборудования в аварийных ситуациях и т. д. – в зависимости от назначения того или иного электротехнического оборудования.

В целом можно отметить, что для различных задач кнопочные посты выполняются в различных корпусах и с разным количеством кнопок, однако одна особенность принципиально важна — кнопочные посты не используются в высоковольтных цепях, они, конечно, могут управлять высоковольтным оборудованием, но сами работают в цепях с напряжением до 600 вольт переменного или до 400 вольт постоянного.

Зачастую и ток через кнопочный пост — это не рабочий ток установки. Коммутацию силовых цепей осуществляет пускатель, а вот пускателем управляет кнопочный пост.

Например подключением к сети асинхронного двигателя напрямую или в реверс управляет магнитный пускатель, а пускателем управляет оператор при помощи трехкнопочного поста: «пуск вперед», «пуск назад», «стоп». По нажатии на кнопку «пуск» нормально разомкнутые контакты пускателя замыкаются по схеме прямого пуска двигателя, а при нажатии на кнопку «пуск назад» – контакты меняют конфигурацию на реверс. «Стоп» – пускатель размыкает цепь питания.

Количество кнопок на кнопочном посте определяется назначением потребителей и их количеством. Так, посты бывают двухкнопочными и многокнопочными. В простейшем виде кнопок всего две «Пуск» и «Стоп». А иногда достаточно и одной кнопки, установленной например на токарном станке.

Кнопки могут располагаться в металлическом или пластиковом корпусе, который в свою очередь монтируется на более удобном для эксплуатации месте. Отдельно можно выделить посты для управления кран-балками (посты ПКТ – пост кнопочный тельферный).

Главный элемент кнопочного поста — кнопка-толкатель. Кнопки-толкатели бывают двух типов: самовозвратные и с фиксацией. Самовозвратные выталкиваются в исходное состояние пружиной — нажал оператор на кнопку «Стоп» — кнопка «Пуск» вернулась в исходное состояние, а те что с фиксацией — только после повторного нажатия — пока снова не нажмешь — контакты не разомкнутся.

Примером кнопочного поста с фиксацией может служить популярный двухкнопочный пост: нажата кнопка «Стоп» – контакты разамкнуты, кнопка «Пуск» в свободном состоянии. Нажата кнопка «Пуск» – контакты замкнуты, а кнопка «Стоп» в свободном состоянии. Такие посты служат в огромном количестве применений, и часто управляют они магнитными пускателями, а не подают ток напрямую.

В зависимости от условий эксплуатации и степени электробезопасности, материал корпуса кнопочного поста может быть пластиком или металлом, а иногда кнопки просто устанавливаются без корпуса снаружи на прибор. Что касается непосредственно кнопок, то они отличаются формой и цветом. По форме подразделяются на: утапливаемые, грибовидные и цилиндрические, а по цвету: для кнопок «Стоп» характерны красный или желтый цвета, а для кнопок «Пуск» – синий, белый, зеленый и черный.

Читайте также:  Как сделать кису из бумаги

Ассортимент кнопочных постов, представленных сегодня на рынке, очень широк, но в принципе все они работают по одному и тому же принципу. Посты серии «ПКЕ» (единый) отличаются особой популярностью. Их можно встретить на деревообрабатывающих станках, на простых фрезерных станках и т. д. Данные кнопки способны непосредственно коммутировать токи до 10 А при переменном напряжении 660 вольт.

Обозначаются кнопочные посты серии ПКЕ цифрами, которые можно расшифровать. Первая цифра обозначает ряд в серии, вторая — способ монтажа (накладной/встраиваемый), третья — степень защиты, четвертая — материал корпуса (пластик/металл), пятая — число управляемых контактов, шестая — степень модернизации, седьмая — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.

Посты серии «ПКУ» – специальные посты для эксплуатации во взрывобезопасной среде, с небольшой концентрацией газа и пыли. Данные посты в принципе аналогичны серии «ПКЕ», хотя и имеют собственную систему обозначения: первая цифра — ряд в серии, вторая — номер модификации, третья — номинальный ток для кнопки, четвертая — количество кнопок в горизонтальных рядах, пятая — количество кнопок в вертикальных рядах, шестая — способ установки (накладной/внутренний/на подвесе), седьмая — степень электрической защиты, восьмая — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.

Посты серии «ПКТ» – это пульты для тельферов, мостовых кранов и кран-балок. Их параметры аналогичны предыдущим сериям. Обозначается тремя индексами: первый — номер серии, второй — количество кнопок, третий — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.

Посты серии «КПВТ» и «ПВК» – взрывозащищенные пульты. Находят применение в угольных шахтах, на лакокрасочных производствах и т. д.

Кнопочный пост – это устройство, служащее для местного и дистанционного управления замыканием цепей катушек, контакторов, реле, цепей двигателей. Иногда их называют кнопочными станциями.

Общее описание

Согласно определению кнопочный пост содержит 2 – 5 кнопок. Это бывает система управления двигателем на прямой ход и реверс, либо лифтом:

Кнопочный пост узнается по неповторимому виду. Это некий пульт с питающими или сигнальными проводами, которые требуется замкнуть или разомкнуть. На корпусе в ряд идут кнопки управления. Часто отличаются по цвету, чтобы указать назначение, либо снабжены надписями. Отдельные исключают взаимное нажатие, чтобы не произошел сбой оборудования.

Порой кнопка в зависимости от положения замыкает и размыкает одновременно две разные цепи поочередно. Обе не могут быть подключены, лишь по одиночке. Следовательно, главной характеристикой кнопочного поста считается его коммутационная способность. Станции набираются из отдельных кнопок.

Схемы включения

Рядовой пуск и останов

На рисунке приведен пример с электрической схемой кнопочного поста. Сеть включается рубильником Р, потом три фазы подаются на контакты магнитного пускателя. Замыкание кнопки Пуск приводит к подаче питания на реле, одновременно включается нормально разорванный контакт К. Через него магнитный пускатель станет получать теперь питание. Контакт К удерживается усилием электрической обмотки катушки.

Кнопка Стоп в начальный момент замкнута, чтобы не мешать нормальному питанию магнитного пускателя. При необходимости выключения двигателя оператор нажимает сюда и блокирует цепь питания катушки контакта К. Что приводит к прекращению поставок энергии на электромагнитную систему. Все фазы разрываются, оборудование заканчивает свою работу.

Из сказанного видно, что кнопочный пост может управлять аварийным отключением двигателя, либо использоваться для экономии ресурса главного рубильника. Предохранители служат на тот случай, если оператор не успеет среагировать, а магнитный пускатель залипнет (сваривание контактов дугой и пр.). Сохранность оборудования не гарантирована, плавкий предохранитель срабатывает с гарантированной задержкой.

В современных схемах чаще применяют защитные автоматы. Они легко выдерживают пусковой ток, но ненормальная ситуация немедленно вызывает срабатывание. Известны отложенные режимы, когда ток превышает номинальный на 10-50%. Скорость срабатывания зависит от разницы между имеющимся током и рабочим.

Побочным эффектом является защита от пониженного напряжения. Если сеть проседает, специальные меры, предусматривающие ситуацию не приняты, на некотором значении катушка контакта К опустится, размыкая цепь. Происходит останов оборудования. Повторное включение возможно лишь при нажатии кнопки Пуск.

Схема разгона вала асинхронного двигателя

Собственно пост мало здесь принимает участия. Но схема включения отличается от предыдущей, следовательно, стоит рассмотреть. Суть идеи: стоящий вал проще разгонять меньшим напряжением. Это снижает пусковые токи и обеспечивает щадящий режим. Следовательно, идеально подходит схема звезды. Напряжение на обмотке получается не линейное, а фазное – вместо 380 В выходит 220.

Если так оставить после пуска, мощность уменьшится примерно в корень из трёх раз. Требуется, как вал разгонится, схему переключить на треугольник. Обмотки окажутся под линейным напряжением, а режим работы приблизится к максимальному. Чтобы решить задачу, используют, как правило, центробежный датчик скорости либо реле времени. Способы работают лучше в зависимости от ситуации.

На рисунке показана схема с реле времени. По задумке считает секунды разгона, блокирует одновременное включение контакторов схем звезды и треугольника, что привело бы к немедленному короткому замыканию по фазам. Работа схемы:

  1. В начальный момент времени кнопка Стоп уже замкнута, нажимается Пуск.
  2. Действием замыкается цепь катушки питания контакта К.
  3. Как результат на нормально замкнутую через реле цепь питания контакторов звезды три фазы приходят на двигатель.
  4. Вал начинает разгоняться, а реле времени считает секунды.
  5. После достижения некоторого заданного периода, контакты перебрасываются на схему питания реле треугольника. В этот момент напряжение на двигателе кратковременно пропадает, но вал уже вращается по инерции.
  6. Замыкание схемы треугольника рывком поднимает напряжение до линейного, асинхронный двигатель с одновременным увеличением потребляемого тока выходит на режим.
Читайте также:  Как чистить вилки между зубцами

Как в предыдущем случае, нажатие кнопки Стоп обрывает цепь питания для всех реле. Схема немедленно выключается. Аналогичным образом происходит защита от проседания напряжения: питание на катушке контакта К падает и обрывает цепь контакторов схемы треугольника. Звезда уже не работает, участвовала лишь в разгоне.

Пусковой ток может снижаться и включением добавочных резисторов по всем фазам. Схема мало отличается от приведенной выше. В начальный момент времени напряжение снижается за счет деления между сопротивлением обмотки и добавочным резистором. Потом начинается отсчет времени. Когда заданный интервал вышел, цепь резисторов закорачивается параллельным включением контактора, обмотки попадают под полное линейное напряжение сети 380 В.

Существенным плюсом является снижение скачков в сети и лояльные требования к автоматам защиты (более чувствительный класс). Суть заключается в следующем. Существуют классы автоматов, отдельные подходят по чувствительности, но имеют слишком малые допуски на кратковременное превышение током номинальной величины. Следовательно, уменьшая это значение, получится удовлетворить требованиям несрабатывания защиты на старте и одновременно получить отличные характеристики после разгона вала.

Отличие такой схемы от переключающей со звезды на треугольник в том, что нет надобности обходить размыкающий контакт. Обе параллельные ветви заводятся в одну точку. Отдельно следует добавить, что в начальный момент времени не следует нагружать вал. Тогда пуск пройдет максимально гладко.

Пусковые реостаты

Удобно выводить на режим и асинхронные двигатели с фазным ротором. В этом случае реостатами регулируется скольжение, чем добиваются нужных характеристик вращения вала. Резистивных ступеней уже не две, а больше. Схема усложняется, но кнопочный пост остаётся прежним. Этим иллюстрируется многогранность его применения в определённых ситуациях.

В примере используется три ступени пусковых сопротивлений. В начальный момент после нажатия Пуск на кнопочном посту работают все, что значительно снижает токи индукции в роторе, потокосцепление ослабевает, и вал набирает обороты весьма медленно. Но резко падает и потребляемая мощность, что закономерно снижает пусковой ток.

Датчик скорости, либо реле времени следят за процессом разгона. Как только достигнуты условия, первая ступень реостата закорачивается через контактор. Скорость вала начинает расти за счёт усиления потокосцепления статора и ротора, что объясняется меньшим сопротивлением индуцированным токами Фуко. В тот же момент включается следующее реле времени (либо датчик), которое продолжает слежение.

Процесс повторяется, и закорачивается ступень №2, после чего скорость двигателя вновь повышается. А в дело вступает последнее реле. По окончании его работы реостат в полном объёме шунтирован и уже не оказывает влияния на процесс работы асинхронного двигателя. Указанный приём позволяет плавно наращивать скорость и избегать резких скачков потребления тока.

Грузовой подъёмник

Схема содержит единственный кнопочный пост, но груду оборудования, принцип действия которого нуждается в пояснении. Грузовой подъёмник предназначен для транспортировки оборудования, ящиков, коробок. Оператор следит за наполнением кабины, после чего отправляет её на нужный этаж. При необходимости ставятся кнопочные посты у каждого выхода. Таким образом, появляется несколько точек контроля.

Предполагается, что рубильники 1Р и 2Р включены. В противном случае схема обесточена. Этажные переключатели ЭП сигнализируют схеме, находится кабина выше или ниже уровня установки этого важного элемента схемы. Устойчивых позиций три:

  1. Разомкнуты оба контакта – лифт находится на данном этаже. На рисунке кабина застряла на втором.
  2. Замкнут единственный контакт – кабины нет на данном этаже.

Нажатие на любую кнопку приводит к тому, что реле этого этажа ЭР замыкает нормально разомкнутый контакт. Через него запитывается реле блокировки управления (КВ), отключающее кнопочный пост от источника энергии. Одновременно включается прямой ход двигателя, а тормоз (ТМ) отпускается. По достижении лифтом заданного уровня оба контакта этажного переключателя размыкаются, лишая реле (ЭР) питания. Контакт размыкается, включая тормоз, гася ход двигателя и подавая питание на кнопочный пост. Система готова к приёму новых команд.

Разумеется, для разгружающей группы персонала нужно предусмотреть рубильник, блокирующий ход лифта. Иногда пульт снабжается кнопкой «занято», которая сигнализирует всем участникам процесса о необходимости повременить. Без всех этих мер вполне возможны человеческие жертвы. Этот эскиз показывает, что обычный кнопочный пост может осуществлять достаточно хитрые манипуляции. В то же время организованное расположение позволяет с удобством задавать команды. Часто кнопочный пост висит на питающем кабеле и может двигаться туда, куда это нужно оператору, позволяя гибко подстраивать свои действия под ход процесса.

При обратном ходе включается цепь реверса. Порядок подачи фаз на обмотки двигателя меняется. В остальном реверс выполняется как прямой ход.

Специальные кнопочные посты

До 1 января 2016 на кнопочные посты распространялось действие ГОСТ 30011.5.1. С этой даты следует руководствоваться ГОСТ IEC 60947-5-1. Информация взята из ИУС-10-2015. Имеются и некоторые другие документы. Стандарты играют роль в том случае, когда условия применения особенные. Например, взрывобезопасные кнопочные посты изнутри заполнены трансформаторным маслом для блокировки возникновения электрической дуги на переключении контактов.

Для коммутации используется специальный провод, изоляция которого стойка к действию агрессивных сред. В данном случае имеются в виду масло и бензин. Резиновой изоляции следует избегать на всем протяжении агрессивного участка. Все токонесущие части погружаются в масло. Из этого следует прямо, что устойчивая изоляция также должна быть ниже уровня жидкости.

Читайте также:  Как уложить непослушные короткие волосы

Согласно международным стандартам взрывоопасные смеси делятся на группы и категории. Конфликт стандартов в этой области невелик. Знак взрывозащищённости ставится, как правило, на корпусе. Это либо литые теснённые знаки, либо шильдик. Потом следует группа или категория взрывоопасной смеси.

Кнопки находятся внутри корпуса и управляются специальными наружными элементами – к примеру, скобами. Кабель вводится через муфту на зажимные контакты. Корпус выполняется из особо прочных материалов, композитных прессованных смесей, иногда используются чугун, сталь. Часто кнопки могут находиться в одном герметичном отсеке, а электрические соединения в другом. Что упрощает меры безопасности в отношении эксплуатации и монтажа изделия. Маркировка содержит сведения о защите корпуса по классу IP, категории размещения по ГОСТ 15150.

Чтобы на расстоянии управлять разными электрическими приборами и механизмами используют кнопки управления. В основном кнопками управляют устройствами, снабженными электродвигателями. Оператору не требуется лезть на тельфер, чтобы отодвинуть крюк в необходимое место. Ему нужно всего лишь нажать определенную кнопку на пульте, и оборудование начнет двигаться под действием включенного электродвигателя.

Подобным образом управляются многие электроустройства на заводах. Кнопочные посты могут находиться на рабочем месте работника, образуя тем самым своеобразный пульт для выполнения производственных задач, которые связаны с работой оборудования на заводе.

Кнопочные посты осуществляют работу запуска или останова электротехнических устройств, для реверсивного движения приводов в механизмах, для аварийного останова приводов механизмов в неотложных ситуациях и т. д. Это зависит от выполняемой задачи устройством или оборудованием.

Устройство и работа

Кнопочные посты изготавливаются в корпусах разной формы и разным числом кнопок, в зависимости от выполняемых ими функций. Особенностью применения кнопок является то, что они не применяются в схемах с высоким напряжением. Однако кнопочными постами можно управлять оборудованием с высоким напряжением, подключая их в цепи управления на переменном токе до 600 В, и на постоянном токе до 400 В.

Через кнопки управления проходит не рабочий силовой ток, а ток управления. Также работают и кнопочные посты. Силовую цепь замыкает пускатель, который работает от кнопочного поста.

Число кнопок бывает разным, и зависит от числа объектов нагрузки. Кнопочные посты бывают 2-кнопочными и многокнопочными. Самый простой кнопочный пост имеет в своем составе две кнопки: «Пуск» и «Стоп».

Кнопки размещают в корпусе, который располагают в удобном для работы месте. Отдельно стоит отметить кнопочные посты тельферов, сокращенно ПКТ.

Кнопка является основной деталью кнопочного поста. Их конструкции разделяются на 2 типа: с фиксацией и самовозвратные. Кнопки с фиксацией размыкают контакты и возвращаются в исходное положение только при повторном нажатии. Самовозвратный вариант исполнения кнопок действует путем выталкивания кнопки пружиной в первоначальное состояние, то есть, при нажатии одной кнопки, вторая выталкивается автоматически, и наоборот.

Самый распространенный двухкнопочный пост с механизмом фиксации действует в таком порядке. При нажатой кнопке «Стоп» цепь разомкнута, а кнопка «Пуск» находится в свободном состоянии. Если нажать кнопку «Пуск», то цепь замыкается, а кнопка «Стоп» выталкивается пружиной в исходное положение. Такие кнопочные посты функционируют в большом количестве. Они служат для управления действием пускателя, который включает силовую цепь.

Материалы корпусов выбирают исходя из внешних факторов работы и электробезопасности. Таким материалом служит металл или пластик. Кнопки часто монтируют и без корпуса, сразу на прибор.

Виды кнопок

По форме:
  • В виде гриба.
  • Утапливаемые.
  • В виде цилиндра.
По цвету:
  • «Стоп» — чаще используются желтый и красный.
  • «Пуск» — синий, зеленый, белый, черный.
Обозначения

Сегодня выбор управляющих кнопок и постов для них очень широк. Самыми популярными стали единые кнопочные посты ПКЕ. Их устанавливают на станках в деревообрабатывающей отрасли, металлообработки и т. д. Такие кнопки управления могут подключать цепи с силой тока до 10 ампер при 600 вольт.

Посты кнопок ПКЕ имеют цифровое обозначение, которое расшифровывается следующим образом:

1 – ряд в серии.
2 – метод монтажа.
3 – класс защиты.
4 – материал.
5 – количество контактов.
6 –модернизация.
7 – климатический вариант по категории расположения.

Посты ПКУ –специальное назначение постов для работы в безопасной для взрыва среде, без пыли и газа. Такие посты подобны серии ПКЕ, но имеют свое обозначение:

1 – ряд.
2 – модификация.
3 – ток.
4 – число кнопок в ряду по горизонтали.
5 – количество кнопок по вертикали.
6 – метод установки.
7 – степень защиты.
8 – исполнение по климату.

Серия ПКТ относится к тельферам, кранам. Их свойства подобны прошлым сериям. Они имеют обозначения тремя цифрами:

1 – серия.
2 – число кнопок.
3 –исполнение по климату.

Серия КПВТ относится к пультам управления с защитой от взрыва. Они управляют устройствами в шахтах, на покрасочных работах.
Кнопки управления SDL16
Назначение

Такие кнопки управления служат для подключения электроцепей, запуска, останова электромоторов, или другого оборудования.

Достоинства
  • Надежность. Инновационная конструкция позволяет придать корпусу повышенную жесткость, тем самым не допуская люфтов в процессе функционирования.
  • Яркость. Цвет кнопок очень яркий. В некоторых исполнениях имеется подсветка со светодиодами.
  • Низкая стоимость при высоком качестве. Кнопки управления имеют повышенный срок работы, прочную конструкцию по приемлемой цене.

Достоинства светодиодной подсветки в отличие от неоновой заключаются в яркости, со временем не тускнеют и не имеют реакции на наводки. А также экономичны в работе, долговечны, по сравнению с неоновой подсветкой.

Комментарии запрещены.

Присоединяйся