Структура и принцип на механизмот за работа на прекинувачот ABB VD4

На ВД4, познатиот среднонапонски прекинувач на ABB, има продадено речиси еден милион единици низ целиот свет. И покрај неговата сигурност, се јавуваат грешки, особено во механизмот за работа. Персоналот за одржување се потпира на прирачникот на ABB, но деталните водичи се ретки. Со дисецирање на исфрлен VD4, авторот дава увиди за да помогне во практичната работа.

Механизмот VD4 има рамна спирална пружина и главно вратило, со повеќестепено исклучување за одржување на положбата и конверзија, што се активира преку лост за брегаста вала.

1. Складирање на енергија:

VD4 користи стабилни рамни спирални пружини, подобрувајќи ја ефикасноста на механизмот во споредба со традиционалните пружини.

Уреден текст:

Слика 1: Пружина со рамнински ролат

Како што е илустрирано на Слика 1, едниот крај од рамната спирална пружина е прицврстен за главната осовина, додека другиот крај е прикачен на куќиштето на пружината. За време на складирањето на енергија, крајот на главната осовина на спиралната пружина останува неподвижен, а моторот за складирање на енергија или клацкалката за складирање на енергија го ротира куќиштето на пружината во насока на стрелките на часовникот (гледано од левата страна на механизмот; истата ориентација важи насекаде) преку запчаникот, ланецот и големиот запчаник, со што се затегнува спиралната пружина.

Кога станува збор за операциите на отворање и затворање, крајот на обвивката на спиралната пружина е фиксиран, а по ослободувањето на механизмот за исклучување, главната вратило ротира во насока на стрелките на часовникот под погонот на спиралната пружина, испуштајќи ја својата складирана енергија.

Со оглед на тоа што VD4 користи рамна спирална пружина, преминот помеѓу состојбите „ненаполнета“ и „складирана“ на пружината се разликува од повеќето механизми управувани со пружина. Вклучува распоред со фиксиран простор на обвивката на спиралната пружина, олеснет со координација на диск, помошна брегаста фиксирана на главната осовина и валјак монтиран на спојната шипка за складирање енергија. Поедноставно кажано, откако ќе се заврши складирањето на енергија, валјакот, управуван од спојната шипка за складирање енергија, се вклучува во засек на дискот. Следствено, спојната шипка за складирање енергија ротира под одреден агол, предизвикувајќи го поврзаниот помошен контакт за складирање енергија и механичкиот индикатор за складирање енергија да се префрлат во состојба „Складирана енергија“. Обратно, за време на процесот на затворање на прекинувачот, максималниот радиус на помошната брегаста шипка го преминува просторот на дискот, туркајќи го валјакот назад кон надворешниот раб на дискот. Ова дејство ја враќа спојната шипка за складирање енергија во нејзиниот оригинален агол, предизвикувајќи помошниот контакт за складирање енергија и механичкиот индикатор за складирање енергија да се вратат во состојба „Нескладирана енергија“.

Слика 2: Шематски дијаграм на транзицијата на состојбата на складирање на енергија

Важно е да се напомене дека, во случај на традиционален VD4 прекинувач кој е во отворена положба без складирање на енергија, значителна количина на енергија останува складирана во рамната спирална пружина. Затоа, сепак мора да се преземат безбедносни мерки на претпазливост.

2. Модул за патување

Модулот за исклучување на механизмот за работа на прекинувачот VD4 се одликува со елегантен и препознатлив дизајн. И покрај неговата очигледна сложеност, по неговото расклопување и анализа, целиот модул за исклучување може да се подели на три основни структури на исклучување:

Првата фаза на исклучување се состои од предниот валјак и сопирачката диска на големата плоча во облик на вентилатор, која функционира како специјализирана структура на исклучување „задржувач + валјак“. Втората фаза се состои од големата плоча во облик на вентилатор и големата полувратило, формирајќи типична структура на исклучување „полувратило + плоча во облик на вентилатор“. Третата фаза ги вклучува полувратилото што се отвора, плочата што се отвора во облик на вентилатор, полувратилото што се затвора и плочата во облик на вентилатор што се затвора, кои заедно претставуваат два сета комбинации на стеги за исклучување „полувратило + плоча во облик на вентилатор“.

Слика 3: Структурна дијаграма на модулот за исклучување

Модулот за исклучување на механизмот за работа на прекинувачот VD4 служи и за функција на задржување и за функција на исклучување. Да ги разгледаме овие функции подетално.

Функција за задржување:

Земајќи ја како пример положбата на затворање, откако ќе се заврши дејството на затворање, предниот валјак на големата плоча во облик на вентилатор паѓа во соодветниот отвор на дискот на сопирачката. Во овој момент, големата полуоска е безбедно држена на место со структурата на клештата формирана од секторските плочи за отворање и затворање. Ова спречува подигнување на предните валјаци на големите секторски плочи, ефикасно заклучувајќи го дискот на сопирачката и одржувајќи ја главната оска во положбата на затворање.

Функција за исклучување:

Сега, да ја разгледаме функцијата на исклучување користејќи го дејството на отворање како пример. Кога механизмот ќе добие команда за отворање, полуоската на отворањето ротира во насока на стрелките на часовникот под одреден агол. Ова движење предизвикува плочата на вентилаторот за отворање да ја изгуби својата привремена потпора и да се ротира во насока на стрелките на часовникот, распаѓајќи ја потпорната структура во облик на клешта формирана од плочите во облик на вентилатор за отворање и затворање. Како резултат на тоа, големата полуоска ротира спротивно од стрелките на часовникот под дејство на повратната пружина, ослободувајќи ја големата плоча во облик на вентилатор. Големата плоча во облик на вентилатор потоа го крева предниот валјак под дејство на повратната пружина, ослободувајќи го дискот на сопирачката. Дискот на сопирачката ротира во насока на стрелките на часовникот под дејство на спиралната пружина, иницирајќи го дејството на отворањето.

За време на процесот на отворање, спојната прачка на помошната оска во положбата на отворање и затворање (како што е прикажано на Слика 4) ја турка плочата на секторот за отворање за да се ресетира и повторно ја поврзува со полуоската на отворањето. Ова ја враќа потпорната структура во облик на стегач формирана од плочите на секторот за отворање и затворање и ја турка големата полуоска назад во нејзиниот оригинален агол. Истовремено, помошните дискови од двете страни на дискот за сопирање дејствуваат на задните ролери на големата плоча во облик на вентилатор додека тие ротираат со главната оска. Ова го крева задниот дел од големата плоча во облик на вентилатор и го спушта предниот дел, подготвувајќи го за следното заклучување на предниот ролер на дискот за сопирање.

Слика 4: Положба на отворање и затворање на помошното вратило - спојна шипка

Шипката за поврзување на помошното вратило игра клучна улога во работата на механизмот за прекинување VD4. Таа обезбедува непречен премин помеѓу позициите на отворање и затворање со поврзување на плочите на секторот за отворање и затворање и олеснување на нивното движење.

3. Излезен модул

Излезниот модул на работниот механизам VD4 е витална компонента која го претвора ротационото движење на главното вратило во линеарно движење потребно за отворање и затворање на прекинувачот. Се состои од три брегасти дискови монтирани на главното вратило и три двокраки подвижни врски лоцирани на дното на механизмот.

Двокраката подвижна врска функционира како лост, со потпорна точка лоцирана во средината. Предниот крај на лостот е под влијание на брегастата диска на главната осовина, додека задниот крај е поврзан со изолационата влечна прачка на вакуумскиот меур и пружината за отворање.

За време на затворањето, дискот на брегаста ротира со главната осовина, притискајќи ги ролерите на предниот крај од двокраката подвижна врска. Ова дејство го крева задниот крај на врската, туркајќи ја изолационата влечна прачка нагоре и затворајќи ги динамичките и статичките контакти во вакуумскиот меур. Истовремено, пружината за отворање се компресира, складирајќи енергија за последователната операција на отворање.

Обратно, за време на операцијата на отворање, дискот на брегаста ротира во спротивна насока, ослободувајќи ги ролерите на предниот крај од двокраката подвижна врска. Ова овозможува пружината за отворање да се прошири, одвојувајќи ги динамичките и статичките контакти и отворајќи го колото.

4. Функција за заклучување

Работниот механизам VD4 вклучува сеопфатна функција за заклучување што ја подобрува безбедноста и сигурноста. Еве подетален поглед на секоја од функциите за заклучување:

1. Забрана за затворање кога рачната количка е во средна положба:
   • Инсталиран е електромагнет за затворање (Y1).
   • Граничните прекинувачи (S8 и S9) се поврзани паралелно со електромагнетот за заклучување на затворањето за да го формираат колото за заклучување на затворањето.
   • Кога рачната количка е во тест положба или работна положба, или S8 или S9 се поврзува со колото за заклучување на затворањето, полнејќи го електромагнетот за заклучување на затворањето и ослободувајќи го механичкото заклучување на полуоската на затворањето.
   • Помошен прекинувач (S2) во колото за затворање на прекинувачот е поврзан сериски со подвижното железно јадро на електромагнетот за заклучување на затворањето, подготвувајќи го колото за извршување на командата за затворање. Како што споменавме погоре, мерката комбинира механичко заклучување и електрично заклучување, што е сеопфатна шема за заклучување.

Дадениот опис детално ја опишува важноста и функционалноста на помошниот прекинувач S2 во колото за затворање на шемата за поврзување на електричната контрола VD4 за прекинувач од типот на рачна количка. Еве еден концизен преглед и објаснување на клучните точки:

Помошен прекинувач S2 во колото за затворање

1. Подобрена сигурност на заклучувањето:
   • Помошниот прекинувач S2 се користи заедно со механичкото заклучување обезбедено од електромагнетот за заклучување Y1.
   • Овој механизам за двојно заклучување ја зголемува сигурноста на функцијата за заклучување на прекинувачот.
2. Превенција од прегревање и оштетување:
   • Ако S2 не е вклучен во колото за затворање, а рачната количка на прекинувачот добие команда за затворање додека е во средната положба, колото за затворање би било напојувано.
   • Поради блокирачкото дејство на електромагнетот за затворање Y1, полуоската за затворање не може да ротира, што го спречува затворањето на прекинувачот.
   • Ова би довело до продолжено енергизирање на електромагнетот што се затвора, предизвикувајќи негово прегревање и потенцијално изгорување.
3. Улога на помошен прекинувач:
   • Со вклучување на S2 во колото, се гарантира дека електромагнетот за затворање е напојуван само кога прекинувачот е во правилна положба за затворање.
   • Ова го спречува непотребното напојување и потенцијалното оштетување на електромагнетот.

Механизам за затворање

1. Механичко заклучување:
   • Механизмот за затворање на меѓубравата е чисто механички систем кој користи структура со четири врски составена од плочата за меѓубрава на прекинувачот, рачката за меѓубрава и рачката за заклучување.
   • Овој механизам е воспоставен помеѓу водечката завртка на шасијата и затворачката полувратило на прекинувачот.
2. Функционалност:
   • Кога рачната количка на прекинувачот е во тест или работна положба, плочата за блокирање на прекинувачот во шасијата е хоризонтална, овозможувајќи полувратилото што се затвора слободно да се ротира.
   • Кога рачната количка е во средната положба, плочата за блокирање се крева со водечкиот завртка, предизвикувајќи рачката за заклучување да се заглави со пластичната брежа на полувратилото за затворање, блокирајќи ја нејзината ротација.

Како заклучок, помошниот прекинувач S2 во колото за затворање и механизмот за блокирање на затворањето се клучни компоненти кои обезбедуваат безбедно и сигурно работење на рачната количка на прекинувачот. Тие работат заедно за да спречат неовластени или небезбедни операции на затворање и да ја заштитат опремата од потенцијално оштетување.

Слика 6 Механизам за затворање на меѓубравата

Дадениот опис дава детален преглед на компонентите на шасијата на рачната количка VD4 и нивните функции, особено фокусирајќи се на безбедносните механизми и оперативните ограничувања. Еве резиме и објаснување на клучните точки:

1. Деформација и одржување на шасијата:
   • Студијата покажа дека деформацијата или заглавувањето на шасијата може да го спречи правилното отклучување на механичката брава, што доведува до изгорување на калемот за затворање.
   • За да се спречи ова, треба да се спроведува редовна инспекција и одржување на поврзаните компоненти за да се осигура дека шасијата е во добра работна состојба.
2. Блокирање на движењето на рачната количка кога прекинувачот е затворен:
   • Прекинувачот VD4 користи механички механизам за заклучување за да спречи поместување на рачната количка внатре или надвор кога прекинувачот е затворен.
   • Ова се постигнува преку соработка помеѓу рамката за заклучување на меѓусебно заклучувачката плоча и предните ролери на B-фазната подвижна врска со двојна рака.
   • Кога прекинувачот е затворен, предните ролери се притиснати надолу, создавајќи мал простор со рамката за заклучување. Обидот за поместување на рачната количка ќе предизвика водечкиот шраф да притисне на плочата за заклучување, што пак реагира на водечкиот шраф, блокирајќи го движењето.
3. Прекинувач за блокирање на затворање без складирање на енергија:
   • Од клучно значење е прекинувачот да има доволно складирана енергија пред да може да се затвори.
   • Без складирање на енергија или нецелосно складирање на енергија, брзината и силата на затворање ќе се намалат, што потенцијално ќе доведе до дефект на затворањето.
   • Прекинувачот VD4 користи соработка помеѓу плочата за заклучување на складирањето на енергија и продолжната плоча на плочата во облик на вентилатор што се затвора за да го блокира затворањето кога нема складирање на енергија.
   • Кога складирањето на енергија е завршено, валјакот на спојната шипка за складирање на енергија се зафаќа со дискот, овозможувајќи прекинувачот нормално да се затвори.

Накратко, компонентите на шасијата на рачната количка VD4 вклучуваат безбедносни механизми за спречување на неправилно работење, како што е блокирање на движењето кога прекинувачот е затворен и спречување на затворање без доволно складирање на енергија. Редовното одржување и проверка на овие компоненти се неопходни за да се обезбеди безбедно и сигурно работење на опремата.

Слика 8 a Позиција на плочата за заклучување на складирањето на енергија кога енергијата е складирана

Ревидиран текст:

Слика 8(б) ја илустрира положбата на плочата за заклучување на складирањето на енергија кога не е складирана енергија.

За да го надополни претходно споменатиот механички механизам за заклучување, прекинувачот VD4 е исто така поврзан сериски со помошниот прекинувач за складирање на енергија S1 (како што е прикажано на Слика 5) во рамките на колото за затворање. Овој распоред ја подобрува функцијата за електрично заклучување и штити од потенцијално прегорување на електромагнетот за затворање.