7.2. Аппараты управления

К аппаратам управления крановыми электродвигателями относятся кулачковые и барабанные контроллеры, контакторы, реле управления, магнитные контроллеры и крановые командоконтроллеры.
Контроллеры барабанные и кулачковые служат для пуска, реверсирования и регулирования скорости электродвигателей, установленных на кране. Управление этими контроллерами осуществляется вручную, для чего они снабжаются штурвалами или рукояткой. Барабанные контроллеры сняты с производства и в эксплуатации находятся лишь ранее выпущенные или импортные.

Кулачковый контроллер состоит из корпуса, в который встроены кулачковый барабан и рейка с набором кулачковых элементов. Кулачковый барабан представляет собой стальной вал с закрепленными на нем пластмассовыми фасонными шайбами, который вращается в шариковых подшипниках. Кулачковые элементы главного тока и цепи управления закрепляются на стальной рейке, которая в свою очередь крепится к чугунным основаниям корпуса. При проворачивании кулачкового барабана с помощью насаженного на него штурвала производится, замыкание и размыкание кулачковых элементов.
При повороте маховика контроллера большое значение имеет четкая фиксация кулачкового барабана в положениях, соответствующих полному замыканию или полному размыканию контактов. Для этой цели в контроллере предусмотрено фиксирующее устройство (рис. 7. 1). Фиксация положения осуществляется роликом 1, который
западает во впадины храповика 2 под воздействием пружины 3. Если барабан не доведен крановщиком до фиксированного положения, ролик собачки 4, прижимаемый сильной пружиной, создает дополнительное усилие, заставляющее барабан повернуться либо обратно на предыдущее положение, либо вперед на следующее. Направление вызываемых движений (например, «вверх», «вниз») должно быть указано на контроллере в виде штампованных (литых) надписей и стрелок. Допускается выполнение надписей и стрелок другим способом, обеспечивающим их сохранность, например способом фотохимического травления (письмо Госгортехнадзора СССР № C9-13-15 г/217 от 1 марта 1972 г. ).

Контактором называется аппарат с электромагнитным приводом, предназначенный для включения к отключения силовых электрических цепей под нагрузкой. Контактор состоит из магнитной системы, контактной системы и системы блок-контактов.

Магнитная система включает втягивающую катушку, неподвижную часть магнитопровода (ярмо) и подвижную его часть (якорь). Магнитный поток, создаваемый катушкой при прохождении в ней тока, замыкается через ярмо и якорь, вызывает усилие, стремящееся сблизить их до соприкосновения.

Контактная система состоит из неподвижных и подвижных контактов. Подвижные контакты соединены механически с якорем. При сближении якоря с ярмом, подвижные контакты (замыкающие) соединяются с неподвижными контактами. При снятии напряжения с втягивающей катушки контактор отключается под действием собственной массы подвижной системы и усилий контактных пружин.
Блокировочные контакты выполняются конструктивно в виде отдельного узла. Они рассчитываются на небольшие токи и включаются обычно только в цепь управления.

При размыкании контактов контактора, находящегося пол током, между расходящимися контактами, возникает электрическая дуга, которая вызывает ускоренный износ и даже разрушение контактов. Для сокращения времени горения дуги применяются дугогасительные камеры принудительного электромагнитного гашения дуги. Работа контактора со снятыми дугогасительными камерами недопустима.
В электросхемах кранов контакторы используются в магнитных контроллерах, для управления отдельными двигателями и в защитных панелях в качестве линейных контакторов.

Реле управления, применяемые в электросхемах кранов, разделяют на:

  • а) реле времени, предназначенные для получения интервала времени между моментом получения импульса и моментом срабатывания реле; реле времени применяются в магнитных контроллерах для автоматического замыкания и размыкания цепей управления с заданной выдержкой времени;
  • б) реле напряжения (максимального или минимального), предназначенные для срабатывания при определенном значении напряжения на зажимах втягивающей катушки;
  • в) реле максимального тока (максимальное реле), срабатывающее при определенном (установленном) значении тока во втягивающей катушке; максимальное реле применяется для защиты электроустановок от повреждения при аварийных режимах, возникающих в результате резкого возрастания величины тока, значительно превышающего нормальную для данной электроустановки (например, при коротком замыкании); максимальное реле срабатывает в случае возрастания величины тока против нормальной на 180—225% и после срабатывания автоматически возвращается в рабочее состояние;
  • г) реле тепловые, срабатывающие при определенных значениях тока и длительности его прохождения.

    Магнитным контроллером называется панель из изоляционного материала, на которой установлены контакторы, реле, рубильники, предохранители, соединенные между собой по соответствующей электросхеме. Панель монтируется на стальной сварной раме.

    Магнитные контроллеры предназначены для дистанционного управления электродвигателями. Управление магнитными контроллерами осуществляется независимо от мощности электродвигателя с помощью малогабаритного командоконтроллера без применения значительного мускульного усилия машиниста. Эти контроллеры обычно устанавливаются вне кабины (у мостовых кранов та мосту, у башенных на поворотной платформе), что улучшает условия работы машиниста, так как кабина становится просторной, а управление — бесшумным. На мещных кланах магнитные контроллеры располагают в специальных кабинах.

    В магнитных контроллерах в качестве элемента, переключающего силовые цепи, применяются контакторы, цепи катушек которых переключаются с помощью командококтроллера.

    Пускорегулирующее сопротивление применяется для обеспечения плавности пуска и регулирования скорости вращения электродвигателя. Сопротивление поглощает электроэнергию и превращает ее в тепло, которое рассеивается в окружающую среду.

    Для кранов применяются сопротивления двух основных конструкций—проволочные и ленточные. В проволочных элементах сопротивлений на металлические держатели, изолированные по граням фарфоровыми изоляторами, намотана проволока из материала с большим удельным сопротивлением константана, ферхаля). Несколько таких элементов, собранных в пакет и стянутых двумя изолированными шпильками между стальными боковинами, составляют ящик сопротивления.

    Элементы ленточных сопротивлений выполняются из ферхалевой ленты, намотанной спиралью «на ребро» и закрепленной на держателе с помощью фарфоровых изоляторов. Эти элементы также собираются в ящики сопротивлений.

    На находящихся в эксплуатации кранах имеются ящики сопротивлений, элементы сопротивления которых изготовлены из специальных чугунных пластин. Для предохранения от коррозии такие элементы оцинковываются. Чугунные элементы набираются между боковин на две изолированные миканитовыми трубками стяжные шпильки, которые пропускаются через отверстия, имеющиеся в каждом элементе.
    Чтобы иметь возможность изменять сопротивление, его делят промежуточными вводами на части — ступени. В процессе управления двигателем сопротивление меняется путем переключения ступеней при помощи аппаратов управления (контроллеров).

    Схемы включения крановых сопротивлений весьма разнообразны и описываются в специальной литературе.

    Устанавливать ящики сопротивлений в кабине крановщика не разрешается (ст. 193 Правил по кранам). Если такая установка была произведена ранее, то требование о выносе сопротивлений из кабины находящихся в эксплуатации кранов предъявляется только для кранов горячих цехов, а также в случаях, если сопротивление мешает
    нормальной работе крановщика (информационно-директивное письмо Госгортехнадзора СССР от 21 августа 1971 г. ).вихревой тормозной генератор


    Рисунок 7.2. Вихревой тормозной генератор типа TM-4:
    1 — торцовая крышка, 2 — ротор генератора; 3 — статорные зубцы; 4 — тороидальная катушка

    Вихревой тормозной генератор применяется в приводе башенных кранов для регулирования скорости вращения электропривода грузовой лебедки (рис. 7. 2). Вихревой тормозной генератор, механически связанный с валом ротора электродвигателя, нагружает электродвигатель независимо от полезной нагрузки. Скорость же вращения электродвигателя снижается в зависимости от нагрузки и сопротивления включаемого в цепь его ротора. Тормозной момент на валу генератора возникает вследствие взаимодействия между неподвижным в пространстве магнитным полем и токами, наводимыми в стержнях и теле вращающегося ротора. Генератор, создающий необходимую дополнительную нагрузку электродвигателя, включается при помощи обмотки возбуждения питающейся от постоянного тока.

    Ротор генератора выполнен в виде короткозамкнутого ротора асинхронной машины и механически связан с валом электродвигателя. Он вращается в расточке неподвижного статора с небольшим воздушным зазором.

    Статор состоит из двух стальных массивных частей, между которыми помещена катушка. Каждая часть имеет по четыре зубца, расположенных в чередующейся последовательности во внутренней расточке статора. Таким образом образуются четыре пары полюсов.

    При вращении ротора его стержни пересекают неподвижное в пространстве многополюсное магнитное поле, вследствие чего в них возникают э. д. с. и ток. Вихревые токи ротора взаимодействуют с магнитным полем статора и создают на валу вращающий момент, являющийся тормозным. Его направление всегда противоположно направлению вращения.

    Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный, необходимый для питания цепей управления, защиты и обмоток возбуждения тормозных вихревых генераторов. Широко распространен селеновый выпрямитель, состоящий из четырех столбов, собранных из селеновых элементов по однофазной мостовой схеме, позволяющей использовать оба полупериода питающего переменного тока.
    Селеновый элемент представляет собой круглую или квадратную металлическую шайбу, покрытую с одной стороны тонким слоем полупроводника — селена и катодного сплава. Такой элемент обладает одностороней проводимостью, пропуская ток от основного элемента к катодному сплаву и задерживая его в обратном направлении. Кроме однофазных выпрямителей, применяются трехфазные селеновые, германиевые и кремниевые.

    Вводное устройство (защитная панель, автомат ввода и т. п. ) служит для подачи напряжения на кран от внешней сети. Правилами по кранам (ст. 183) предусматривается необходимость наличия у вводного устройства ручного привода (рубильника, разъединителя) и привода, позволяющего снимать напряжение с крана посредством аппаратов дистанционного управления (кнопки, аварийного выключателя). Это требование выполнимо для кранов мостового типа, снабженных защитной панелью и аварийным выключателем, воздействующим на линейный контактор защитной панели.

    Вследствие отсутствия эффективного прибора для других кранов требования статьи 183 не применяются до особого указания Госгортехнадзора СССР (письмо № 06-13-1/340 от 20 марта 1973 г. ).
    Подлючение электрооборудования башенного крана к внешней сети электроснабжения производится вводным устройством, установленым на неповоротной части крана. Вводное устройство состоит из металлического корпуса с дверкой, внутри которого установлен блок предохранитель — выключатель. Включение блока производится с помощью рукоятки. Механизм включения имеет блокировку, препятствующую открыванию дверки при выключенном блоке и включению блока при открытой дверке. В блоке применены плавкие предохранители типа ПН-2 с закрытыми патронами.

    Защитные панели. Аппараты (реле и контакторы), осуществляющие максимальную, нулевую и конечную защиту электродвигателей крана, могут быть установлены на панелях магнитных контроллеров. В этом случае они предназначаются для защиты одного двигателя, управляемого этим контроллером. Чаще применяется общая для всего крана схема и аппаратура защиты с установкой всей защитной аппаратуры на так называемой защитной панели.

    Панель состоит из комплекта токовых реле мгновенного действия, общего рубильника, автомата или выключателя для отключения всех двигателей, а также контактора, отключающего двигатель при срабатывании максимальных реле.

    На панелях устанавливаются предохранители для цепей управления и кнопка для включения контактора. Конструктивное устройство защитной панели представляет собой металлический шкаф с передним присоединением проводов и передним обслуживанием.

    Защитные панели башенных кранов во время работы их должны быть опломбированы или заперты на замок (ст. 340 Правил по кранам) в целях предупреждения преднамеренного вывода крановщиком из действия ограничителя грузоподъемности и других предохранительных устройств.

    Вводное устройство (защитная панель) мостовых и консольных передвижных кранов должно быть оборудовано индивидуальным контактным замком с ключом, без которого не может быть подано напряжение на край.

    Допускается вместо контактного замка устанавливать замок с индивидуальным ключом, запирающий рубильник, автомат или выключатель в отключенном положении. Ключ из замка должен выниматься только при отключенном и запертом в этом положении рубильнике, автомате или выключателе (информационно-директивное письмо Госгортехнадзора СССР от 26 августа 1971 г. ). Этому требованию отвечают защитные панели типа ПЗКБ-160 и ПЗК5-400, выпускаемые заводом «Динамо» им. С. М. Кирова.электромеханический замок

    Рисунок 7.3. Общий вид электромеханического замка для мостовых кранов

    Для кранов тропического исполнения применяются защитные панели типа В-Т, на которых в качестве дополнительного аппарата с блок-замком устанавливается подвесная кнопочная станция типа ПКТ-20, включаемая в цепь управления краном. Эта станция имеет выключатель, замыкающийся пластмассовым ключом.

    Ленинградский завод подъемно-транспортного оборудования (ПТО) им. Кирова применяет автомобильный контактный замок с промежуточным реле, контакты которого включаются в цепь управления краном.
    Электромеханический замок, собранный из серийно выпускаемых изделий для дверного замка и пакетного выключателя, изображен на рис. 7. 3. От дверного замка взят механизм 1. Из текстолита изготовлены корпус 2, муфта 3, крышка 4 и металлическая упорная пластина 5, которая служит для ограничения поворота контактной шайбы 6 на 90°. Через фигурное отверстие упорной металлической пластины проходит поводковая планка 7. Детали электрической части замка 8, 9 и 10 взяты от стандартного 25-а пакетного выключателя.

    Замок устанавливается в стенке шкафа защитной панели таким образом, что наружу выступает лишь торец механизма 1. Остальная часть замка помещается внутри шкафа, запираемого на ключ. С помощью двух зажимов 8 замок включается последовательно в цепь катушки главного контактора. Нормальное положение контакторов замка разомкнутое. Чтобы включить контактор, необходимо вставить ключ 11 в скважину механизма 1 и, повернув его по часовой стрелке на 90°, замкнуть контакты.

    Уходя со своего рабочего места, крановщик уносит ключ с собой. Вынуть ключ из замка можно лишь после поворота его против часовой стрелки в исходное положение.

    При этом разрывается цепь катушки главного контактора, вследствие чего включить контактор невозможно.

    Ключи от электромеханических замков, установленных на кранах, хранятся в инструментальной кладовой цеха и выдаются обслуживающему персоналу (крановщикам, слесарям и электромонтерам) в обмен, на жетоны, которые предоставляют ему право на обслуживание кранов.

    Для удобства установления принадлежности ключа и жетона тому или иному крану на них выбиваются регистрационные номера крана. Кроме того, на жетоне выбивается порядковый номер его.
    Жетоны выдаются персоналу под расписку. В ведомости указываются порядковый номер жетона и регистрационный номер крана.

    Электромеханический замок такой конструкции разработан и внедрен на Одесском заводе прессов.

    Воздушный автоматический выключатель (автомат) предназначается для автоматического размыкания электрических цепей при токах короткого замыкания или токах значительных перегрузок. При перегрузке или коротком замыкании автомат отключает все фазы защищаемой им цепи, благодаря чему исключается возможность однофазной работы трехфазных двигателей.

  • Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    septilos.ru
    Adblock
    detector