К аппаратам ручного (неавтоматического) управления, кроме рассмотренных (рубильники, пакетные выключатели и переключатели), относятся резисторы, реостаты, контроллеры, командоаппараты.
Резисторы служат для изменения (ограничения) тока в цепи. Назначение и схемы включения резисторов могут быть самые различные. Например, регулируемый резистор служит для изменения тока возбуждения (см. рис. 36) или напряжения у приемников электрической энергии. Нерегулируемые (балластные) резисторы служат для поглощения части энергии, подводимой к приемнику. Включаются они в цепи катушек аппаратов, измерительных приборов и в цепи возбуждения двигателей. Одним из способов торможения двигателей является включение последовательно с его обмоткой так называемых тормозных резисторов. Разряд конденсаторов производится на разрядные сопротивления rр. При отключении конденсатора С от сети параллельно его зажимам подсоединяют разрядное сопротивление. Энергия остаточного заряда выделяется в виде тепла в образующейся замкнутой цепи rp С. Резисторы используются также в нагревательных приборах различных конструкций.
Конструктивно резисторы могут выполняться из отдельных элементов, соединенных по определенной схеме.
Реостат (регулируемый резистор) — электрический аппарат, состоящий из резистора и переключающего устройства. Наибольшее распространение получили металлические реостаты с воздушным и масляным охлаждением. На каждом реостате указывают его сопротивление и номинальный ток. Проволочный реостат состоит из проволоки высокоомного сопротивления, намотанной на фарфоровое основание, и служит для плавного регулирования тока в цепи. Над проволокой располагается стержень с ползуном, обеспечивающим контакт, К концам проволоки и к ползуну присоединяют выводы, которыми реостат подключают в цепь.
При передвижении ползуна изменяется сопротивление ветвей реостата, т е. регулируется ток.
На рис. 49 показана принципиальная схема подключения реостата. Отдельные элементs сопротивлений 1 подсоединяются к контактам 2, расположенным на изолированной панели по дуге окружности. По этим контактам передвигается закрепленный на оси рычаг 3 с ползуном, соединяющимся с внешней цепью. При перемещении рычага по контактам реостата его сопротивление изменяется ступенями. Включая реостат в схему, необходимо учитывать особенности работы приводного электрооборудования.
Контроллеры служат для одновременного переключения в нескольких цепях. Применяют их для пуска, регулирования и остановки электрических машин. По конструктивному исполнению контроллеры бывают барабанные, кулачковые и плоские. У барабанных контроллеров подвижные контакты в виде сегментов (из меди, бронзы) располагают на барабане, выполняемом из изоляционного материала.
Рис. 49. Принципиальная электрическая схема подключения рычажного реостата
К неподвижной изолированной рейке крепят пружинные контакты, к которым подключают провода внешней цепи, например выводы сопротивлений. При вращении барабана происходит замыкание соответствующих подвижных и неподвижных контактов. Располагая определенным образом сегменты-контакты на барабане и выполняя их различной длины, добиваются нужной схемы соединений во внешней цепи. Недостаток таких контроллеров — быстрый износ контактов и небольшая скорость переключений (150- 200 переключений в час).
Кулачковые контроллеры обеспечивают до 600 включений в час и выдерживают большие токи, чем барабанные. Замыкание и размыкание контактов осуществляется различными способами: контакты замыкаются при воздействии пружины, размыкаются кулачком; замыкаются кулачком, размыкаются пружиной; замыкаются и размыкаются кулачком.
Плоские контроллеры выполняют с неподвижными контактами, расположенными на панели по прямой линии в два или несколько рядов. Подвижные контакты располагают изолированно на траверсе. Такие контроллеры применяют, когда требуется большое число ступеней регулирования в цепях с малыми токами и редкими переключениями. Их изготовляют с ручным и сервомоторным приводом, через который можно осуществлять автоматическое дистанционное управление.
Командоаппараты служат для переключения в цепях управления электрическими установками постоянного и переменного токов. С помощью командоаппаратов оператор может дистанционно подавать команду на проведение той или иной операции, например: пуск или остановка двигателя, замер параметров цепи и др. Командоаппараты — это кнопки управления, универсальные переключатели, командоконтроллеры, путевые (конечные) выключатели (переключатели).
Кнопки управления выполняют с самовозвратом в исходное положение с помощью пружины или без самовозврата. Кнопочный элемент с самовозвратом показан на рис. 50, а. При нажатии на штифт 1 пластина 2 переходит в нижнее положение, контакты 3 замыкаются, а контакты 4 размыкаются. Если отпустить штифт, то механизм пружиной 5 возвратится в исходное положение. Комплект из нескольких кнопочных элементов называется кнопочной станцией (пультом). Кнопки управления могут приводиться в действие ручным или ножным (педальным) приводом.
Универсальный переключатель применяют в цепях управления двигателями, в цепях постоянного и переменного токов напряжением до 500 В. Универсальный переключатель типа УП состоит из набора секций, содержащих кулачковый и контактный элементы. Рукоятка связана с кулачковым элементом таким образом, что при ее повороте происходят замыкание и размыкание соответствующих контактных элементов. На этом же принципе конструируется универсальный пакетный ключ управления.
Кнопочные выключатели ограничения движения (рис. 50, б) используют при малых перемещениях механизмов (микропереключатели). При воздействии Р механизма на кнопку 1 система контактов 2 замыкается, а 3 — размыкается. Возврат в исходное положение осуществляется пружиной 4.
Рис. 50. Командоаппараты:
а — кнопка управления: б, в, г — кнопочный, путевой (конечный) и индукционный выключатели
Командоконтроллеры — это небольшие кулачковые контроллеры, предназначенные для переключений в цепях управления. Их устанавливают взамен кнопочных станций в цепях управления реверсивными электродвигателями, работающими в повторно-кратковременном режиме. Но положению рукоятки командоконтроллера можно судить о рабочем режиме двигателя и направлении его вращения.
Путевые (конечные) выключатели (переключатели) предназначены для переключения в цепях управления самим управляемым механизмом в зависимости от пройденного им пути или от его положения (рис. 50, а). При срабатывании контактов этих выключателей выполняются соответствующие операции в цепи управления: включение или отключение механизма, ограничение его движения в данном направлении (в данных пределах).
