ABB VD4 kaitselüliti töömehhanismi struktuur ja põhimõte

See VD4, ABB tuntud keskpinge kaitselüliti, on müünud ​​ligi miljon ühikut üle maailma. Vaatamata selle töökindlusele esineb vigu, eriti töömehhanismis. Hoolduspersonal tugineb ABB käsiraamatule, kuid üksikasjalikke juhendeid on vähe. Lahtise VD4 lahkamise abil pakub autor praktilist tööd hõlbustavaid teadmisi.

VD4 mehhanismil on tasapinnaline spiraalvedru ja peavõll, millel on mitmeastmeline käivitus asendi säilitamiseks ja muundamiseks, väljund nukkhoova kaudu.

1.Energia salvestamine:

VD4 kasutab stabiilseid tasapinnalisi spiraalvedrusid, mis parandavad mehhanismi efektiivsust võrreldes traditsiooniliste vedrudega.

Redigeeritud tekst:

Joonis 1: Tasapinnaline spiraalvedru

Nagu joonisel 1 näidatud, on tasapinnalise spiraalvedru üks ots kinnitatud peavõlli külge, teine ​​ots aga vedrukorpuse külge. Energia salvestamise ajal jääb spiraalvedru peavõlli ots paigale ja energiasalvestusmootor või energiasalvestuskiir pöörab vedrukorpust päripäeva (mehhanismi vasakult küljelt vaadatuna; sama orientatsioon kehtib kogu ulatuses) hammasratta, keti ja suure hammasratta abil, pingutades seeläbi spiraalvedru.

Avamis- ja sulgemistoimingute puhul on kerimisvedru kesta ots fikseeritud ning käivitusmehhanismi vabastamisel pöörleb peavõll kerimisvedru ajami all päripäeva, vabastades oma salvestatud energia.

Arvestades, et VD4 kasutab tasapinnalist spiraalvedru, erineb vedru üleminek "laadimata" ja "salvestatud" oleku vahel enamikust vedruga töötavatest mehhanismidest. See hõlmab spiraalvedru kestal olevat fikseeritud piluga paigutust, mida hõlbustab ketta, peavõllile kinnitatud abinuki ja energia salvestamise ühendusvardale kinnitatud rulli koordineerimine. Lihtsamalt öeldes, kui energia salvestamine on lõppenud, haakub energia salvestamise ühendusvarda poolt käitatav rull ketta sälku. Selle tulemusel pöörleb energia salvestamise ühendusvarras teatud nurga alla, mis paneb seotud energia salvestamise abikontakti ja energia salvestamise mehaanilise indikaatori lülituma "energia salvestatud" olekusse. Vastupidi, kaitselüliti sulgemisprotsessi ajal läbib abinuki maksimaalne raadius ketta pilu, lükates rulli tagasi ketta välisserva poole. See toiming viib energia salvestamise ühendusvarda tagasi algse nurga alla, põhjustades energia salvestamise abikontakti ja energia salvestamise mehaanilise indikaatori naasmise "energiat mitte salvestatud" olekusse.

Joonis 2: Energia salvestamise oleku ülemineku skemaatiline diagramm

Oluline on märkida, et traditsioonilise VD4-lüliti puhul, mis on avatud asendis ilma energia salvestamiseta, jääb tasapinnalisse vedrusse märkimisväärne kogus energiat salvestuma. Seetõttu tuleb siiski võtta ohutusmeetmeid.

2. Reisi moodul

VD4 lüliti käitusmehhanismi rakendumoodulil on elegantne ja omanäoline disain. Vaatamata näilisele keerukusele saab selle lahtivõtmisel ja analüüsimisel jagada kogu rakendumooduli kolmeks põhiliseks rakendumisstruktuuriks:

Esimese astme vallandusstruktuur koosneb suure lehvikukujulise plaadi esirullikust ja pidurikettast, mis toimib spetsiaalse "fiksaator + rull" vallandusstruktuurina. Teine aste hõlmab suurt lehvikukujulist plaati ja suurt poolvõlli, moodustades tüüpilise "poolvõll + lehvikukujuline plaat" vallandusstruktuuri. Kolmas aste hõlmab avanevat poolvõlli, avanevat lehvikukujulist plaati, sulguvat poolvõlli ja sulguvat lehvikukujulist plaati, mis koos moodustavad kaks "poolvõll + lehvikukujuline plaat" vallandusklambrite kombinatsiooni.

Joonis 3: Reisimooduli struktuuriskeem

VD4 lüliti käitusmehhanismi väljalülitusmoodulil on nii hoidmis- kui ka väljalülitusfunktsioon. Vaatleme neid funktsioone üksikasjalikumalt.

Hoidmisfunktsioon:

Näiteks sulgemisasendi puhul langeb suure lehvikukujulise plaadi esirull pärast sulgemistoimingu lõppemist piduriketta vastavasse pilusse. Sel hetkel hoiab suur pooltelje kindlalt paigal avamis- ja sulgemissektoriplaatide moodustatud näpitsstruktuur. See hoiab ära suurte sektorplaatide esirullide tõusmise, lukustades piduriketta tõhusalt ja hoides peavõlli sulgemisasendis.

Väljalülitusfunktsioon:

Vaatleme nüüd käivitusfunktsiooni, kasutades näitena avamistoimingut. Kui mehhanism saab avamiskäsu, pöörleb avamispooltelg päripäeva kindla nurga võrra. See liikumine põhjustab avamisventilaatori plaadi ajutise tugipunkti kaotamise ja pöörlemise päripäeva, lagundades avamis- ja sulgumisventilaatori plaatide poolt moodustatud näpitsate kujulise tugistruktuuri. Selle tulemusena pöörleb suur pooltelg tagastusvedru toimel vastupäeva, vabastades suure ventilaatori plaadi. Seejärel tõstab suur ventilaatori plaat tagastusvedru toimel esirullikut, vabastades piduriketta. Piduriketas pöörleb kerimisvedru toimel päripäeva, algatades avamistoimingu.

Avamisprotsessi ajal surub avamis- ja sulgemisasendi abivõlli ühendusvarras (nagu on näidatud joonisel 4) avamissektori plaati lähtestamiseks ja uuesti avamispoolvõlliga haakub. See taastab avamis- ja sulgemissektori plaatide moodustatud klambrikujulise tugistruktuuri ning lükkab suure poolvõlli tagasi algsesse nurka. Samal ajal toimivad piduriketta mõlemal küljel olevad abikettad suure lehvikukujulise plaadi tagumistele rullikutele, kui need pöörlevad koos peavõlliga. See tõstab suure lehvikukujulise plaadi tagumist osa ja langetab esiosa, valmistades seda ette esirulliku järgmiseks lukustamiseks pidurikettale.

Joonis 4: Abivõlli ühendusvarda avamis- ja sulgemisasend

Abivõlli ühendusvardal on VD4 lülitusmehhanismi töös ülioluline roll. See tagab sujuva ülemineku avamis- ja sulgemisasendite vahel, ühendades avamis- ja sulgemissektori plaate ning hõlbustades nende liikumist.

3. Väljundmoodul

VD4 ajami väljundmoodul on oluline komponent, mis muundab peavõlli pöörlemisliikumise kaitselüliti avamiseks ja sulgemiseks vajalikuks lineaarseks liikumiseks. See koosneb kolmest peavõllile kinnitatud nukkkettast ja kolmest kaheharulisest liikuvast lülist, mis asuvad mehhanismi allosas.

Kaheharuline liikuv lüli toimib kangina, mille tugipunkt asub keskel. Kangi esiotsa mõjutab peavõllil olev nukkketas, tagumine ots aga on ühendatud vaakummulli isoleeriva tõmbevarda ja avamisvedruga.

Sulgemisoperatsiooni ajal pöörleb nukkketas koos peavõlliga, surudes alla kaheharulise liikuva lüli esiotsas olevatele rullikutele. See tegevus tõstab lüli tagumist otsa, lükates isoleerivat tõmbevarda ülespoole ja sulgedes vaakummullis olevad dünaamilised ja staatilised kontaktid. Samal ajal surutakse kokku avamisvedru, salvestades energiat järgnevaks avamisoperatsiooniks.

Vastupidi, avamisoperatsiooni ajal pöörleb nukkketas vastassuunas, vabastades kaheharulise liikuva lüli esiotsas olevad rullid. See võimaldab avamisvedrul laieneda, eraldades dünaamilised ja staatilised kontaktid ning avades vooluringi.

4. Lukustusfunktsioon

VD4 juhtimismehhanismil on ulatuslik lukustusfunktsioon, mis suurendab ohutust ja töökindlust. Siin on iga lukustusfunktsiooni lähemalt vaadeldav:

1. Keskmises asendis käsikäru sulgemise keeld:
   • Paigaldatud on sulgemislukustav elektromagnet (Y1).
   • Sulgemislukustusahela moodustamiseks on piirlülitid (S8 ja S9) ühendatud paralleelselt sulgemislukustuselektromagnetiga.
   • Kui käsikäru on test- või tööasendis, ühendub kas S8 või S9 sulgemislukustusahelaga, laadides sulgemislukustuselektromagneti ja vabastades sulgemispooltelje mehaanilise lukustuse.
   • Kaitselüliti sulgemisahelas olev abilüliti (S2) on järjestikku ühendatud sulgemislukustuselektromagneti liikuva rauast südamikuga, valmistades vooluringi ette sulgemiskäsu täitmiseks. Eelpool mainitud meede ühendab mehaanilise ja elektrilise lukustuse, mis on terviklik lukustusskeem.

Esitatud kirjeldus kirjeldab üksikasjalikult abilüliti S2 olulisust ja funktsionaalsust käsikäru tüüpi kaitselüliti VD4 elektrilise juhtmestiku skeemi sulgemisahelas. Siin on lühike kokkuvõte ja selgitus põhipunktidest:

Abilüliti S2 sulgemisahelas

1. Täiustatud lukustuskindlus:
   • Abilülitit S2 kasutatakse koos mehaanilise lukustusega, mille tagab sulgemislukustusega elektromagnet Y1.
   • See kahekordne lukustusmehhanism suurendab kaitselüliti lukustusfunktsiooni usaldusväärsust.
2. Ülekuumenemise ja kahjustuste vältimine:
   • Kui S2 ei ole sulgemisahelasse kaasatud ja kaitselüliti käsikäru saab sulgemiskäsu keskmises asendis olles, siis lülitub sulgemisahel pinge alla.
   • Sulgemislukustava elektromagneti Y1 blokeeriva toime tõttu ei saa sulgemispooltelg pöörduda, mis takistab kaitselüliti sulgumist.
   • See tooks kaasa sulguva elektromagneti pikaajalise pingestamise, põhjustades selle ülekuumenemist ja potentsiaalset läbipõlemist.
3. Abilüliti roll:
   • S2 lisamine vooluringi tagab, et sulgev elektromagnet aktiveerub ainult siis, kui kaitselüliti on sulgemiseks õiges asendis.
   • See hoiab ära tarbetu pingestamise ja elektromagneti võimaliku kahjustamise.

Sulgemislukustusmehhanism

1. Mehaaniline lukustamine:
   • Sulgemislukustusmehhanism on puhtmehaaniline süsteem, mis kasutab nelja lüliga struktuuri, mis koosneb kaitselüliti lukustusplaadist, lukustushoovast ja lukustushoovast.
   • See mehhanism on loodud šassiiauto juhtkruvi ja kaitselüliti sulguva poolvõlli vahele.
2. Funktsionaalsus:
   • Kui kaitselüliti käsikäru on test- või tööasendis, on kaitselüliti lukustusplaat šassiil horisontaalne, võimaldades sulguval poolteljel vabalt pöörelda.
   • Kui käsikäru on keskmises asendis, tõstab lukustusplaat juhtkruvi üles, mille tagajärjel lukustushoob haakub sulguva pooltelje plastnukiga, lukustades selle pöörlemise.

Kokkuvõtteks võib öelda, et nii sulgemisahela abilüliti S2 kui ka sulgemisblokeerimismehhanism on olulised komponendid, mis tagavad kaitselüliti käsikäru ohutu ja usaldusväärse töö. Need toimivad koos, et vältida volitamata või ohtlikke sulgemistoiminguid ja kaitsta seadmeid võimalike kahjustuste eest.

Joonis 6 Sulgemislukustusmehhanism

Esitatud kirjeldus annab üksikasjaliku ülevaate VD4 käsikäru šassii komponentidest ja nende funktsioonidest, keskendudes eelkõige ohutusmehhanismidele ja tööpiirangutele. Siin on kokkuvõte ja selgitus põhipunktidest:

1. Šassii deformatsioon ja hooldus:
   • Uuring näitas, et šassii deformatsioon või kinnikiilumine võib takistada mehaanilise luku korralikku vabanemist, mis viib sulgemismähise läbipõlemiseni.
   • Selle vältimiseks tuleks regulaarselt kontrollida ja hooldada seotud komponente, et tagada šassii hea töökord.
2. Käsikäru liikumise blokeerimine, kui kaitselüliti on suletud:
   • VD4 lüliti kasutab mehaanilist lukustusmehhanismi, et takistada käsikäru sisse- või väljaliikumist, kui kaitselüliti on suletud.
   • See saavutatakse lukustusplaadil oleva lukustusraami ja B-faasi kaheharulise liikuva lüli esirullikute koostöö abil.
   • Kui kaitselüliti on suletud, surutakse esirullikud alla, tekitades lukustusraamiga väikese vahe. Käsikäru liigutamise katse põhjustab juhtkruvi surumise vastu lukustusplaati, mis omakorda reageerib juhtkruvile ja blokeerib liikumise.
3. Blokeeriv sulgemislüliti ilma energia salvestamiseta:
   • On ülioluline, et kaitselülitil oleks enne selle sulgemist piisavalt energiat salvestatud.
   • Ilma energia salvestamiseta või mittetäieliku energia salvestamiseta vähenevad sulgemiskiirus ja -jõud, mis võib viia sulgemisveani.
   • VD4 lüliti kasutab energia salvestamise lukustusplaadi ja sulgemisventilaatori pikendusplaadi koostööd, et blokeerida sulgemine, kui energia salvestamine puudub.
   • Kui energia salvestamine on lõppenud, haakub energia salvestamise ühendusvarda rull kettaga, võimaldades kaitselülitil normaalselt sulguda.

Kokkuvõttes sisaldavad VD4 käsikäru šassii komponendid ohutusmehhanisme, mis takistavad ebaõiget töötamist, näiteks liikumise blokeerimist kaitselüliti sulgemisel ja sulgemise takistamist ilma piisava energia salvestamiseta. Nende komponentide regulaarne hooldus ja kontroll on seadmete ohutu ja usaldusväärse töö tagamiseks hädavajalik.

Joonis 8 a Energiasalvestuse lukustusplaadi asend energia salvestamise ajal

Muudetud tekst:

Joonis 8(b) illustreerib energia salvestamise lukustusplaadi asendit, kui energiat ei salvestata.

Eelmainitud mehaanilise lukustusmehhanismi täiendamiseks on VD4 lüliti sulgemisahelas järjestikku ühendatud ka energia salvestamise abilülitiga S1 (nagu on kujutatud joonisel 5). See paigutus täiustab elektrilist lukustusfunktsiooni ja kaitseb sulgeva elektromagneti võimaliku läbipõlemise eest.