Правилами по кранам (ст. 175) предусмотрена необходимость автоматического отключения трехфазного привода механизма подъема груза и стрелы при обрыве любой из трех фаз у башенных, портальных кранов и кранов мостового типа.
Необходимая для этих целей защита разработана Донецким политехническим институтом. Опытные образцы устройства прошли проверку в лабораторных и промышленных условиях.
Реле защиты асинхронного привода кра нов от обрыва фазы основано на магнитодинамическом принципе. Оно (рис. 7. 13) состоит из следующих элементов. Внешний магнитопровод 1, имеющий в поперечном сечении вид многолучевой звезды, и система кольцевых катушек 2, поочередно (по длине реле) присоединяемых к различным фазам трехфазной цепи, образуют линейный цилиндрический индуктор (статор). В качестве «ротора» линейного двигателя (якорь реле) используется трубка 3 из нефферромагнитного металла. Подвижные контакты 4 закреплены на трубке, неподвижные — на стержне (контактные пружины не показаны). При включении реле последовательно с двигателем системой кольцевых катушек 2 создается бегущее магнитное поле. Магнитное поле индуктируют в трубке токи, которые, взаимодействуя с полем, приводят к возникновению механической силы. Под действием этой силы трубка приходит в движение и замыкает контакты 4—5. При обрыве фазы вместо бегущего поля появляется пульсирующее поле и якорь возвращается в исходное положение, размыкая при этом контакты 4—5. При трехфазном нессиметричном режиме (т. е. параллельной работе двух двигателей от общей двухфазной сети) индуктор питается в основном током обратной последовательности и якорь также возвращается в исходное положение.
Это реле может быть использовано в простейших схемах включения асинхронных двигателей. На схеме реле защиты умышленно показано большим, чем остальные ее элементы.
Вариант включения реле в схемы электроприводов мостовых кранов изображен на рис. 7. 14. Катушки магнитодинамического реле включаются последовательно с двигателем подъема. В схему включено вспомогательное реле времени РВ, его контакт 1РВ (с выдержкой времени на размыкание), размыкающий 2РИТ (РИТ — реле индукционное токовое) и замыкающий 1РИТ контакты реле защиты. Замыкающий контакт 1РИТ шунтируется контактом нулевой блокировки командо-контроллера КК. Последовательно с кнопкой «Пуск» включен размыкающий контакт 2РИТ.
Схема работает следующим образом. После включения кнопки «Пуск» через контакт реле 2РИТ и контакт командоконтроллера КК получает питание катушка реле времени РВ. Реле времени замыкает свой контакт 1 РВ. Поступает питание на катушку контактора Л. Схема подготовлена к работе. При переводе рукоятки командоконтроллсера в рабочее положение КК размыкается, а 1РИТ не успевает замкнуться, так как еще нет тока в силовой цепи двигателя, но контакт реле времени имеет выдержку времени на размыкание, поэтому питание продолжает поступать на катушку контактора. Когда рукоятка командоконтроллера принимает рабочее положение, замыкается контакт 1РИТ и питание продолжает поступать на катушку реле времени. Его контакт 1РВ замыкается и катушка Л получает питание через эти контакты.
При обрыве фазы в цепи питания асинхронного двигателя подъема реле РИТ размыкает свой контакт 1РИТ и замыкает контакт 2РИТ. Так как рукоятка командоконтроллера находится в рабочем положении, катушка контакта Л будет получать питание только в промежуток времени, равный выдержке времени на отключение контактов 1РВ. После этого контактор Л отключает двигатель. На основе анализа работы ряда крановщиков принята выдержка времени реле РВ порядка 0, 1 с, которая обеспечивает нормальную работу схемы в любом режиме. Габариты опытных образцов аппарата, состоящего из двух реле, 200X Х170Х130 мм, масса около 3 кг.