6. Описание схемы электроснабжения, управления, защиты и сигнализации мостового крана.
Схема с магнитными контроллерами и торможением противовключением, к которой относятся контроллеры серии ТСАЗ, обеспечивает автоматический разгон, реверсирование, торможение противовключением и ступенчатое регулирование.
Кулачковый контроллер ККТ - 101 с защитной панелью ПЗКБ предназначен для управления асинхронным двигателем с фазным ротором крановых механизмов подъёма или передвижения (мост, тележка); схемы замыкания роторной цепи для обоих направлений вращения одинаковые.
Схема электроприводов с силовыми кулачковыми контроллерами и торможением противовключением широко применяются на тихоходных кранах малой и средней грузоподъемности при отсутствии специальных технологических требований в отношении точности остановки и посадки груза из-за простоты, надежности и невысокой стоимости. Регулирование скорости подъема и спуска осуществляется путем изменения сопротивления резисторов, включенных в цепь ротора.
Для запуска двигателя нужно кнопкой КР включить контактор Л, затем поставить контроллер в одно из первых положений, при котором обмотка статора включается в сеть с полностью введенным в цепь ротора пусковым сопротивлением. Схема выключения сопротивления из цепи ротора несимметрична. Так, при втором положении контроллера замыкаются его контакты К 11, К 13 и выключаются ступени Р7-Р10,Р8-Р10, Р9-Р10 в трех фазах, при пятом положении контакт К 10 выключает все сопротивления только в одной левой фазе, а в шестом положении контакты К 12 , К 14 отключают все сопротивления двух фаз (средней и правой), при этом точки Р1, Р2, РЗ замыкаются, что соответствует полностью выведенному сопротивлению.
Как и в предыдущей схеме, максимальное реле МР отключает двигатель при перегрузках, контакт 1-2 обеспечивает нулевую блокировку, конечные выключатели КВВ, КВН ограничивают ход механизмов в крайних положениях, контактор Л осуществляет нулевую защиту, контакт КЛ отключает защитную панель при выходе крановщика на настил крана. и наконец, выключателем АВ крановщик может пользоваться при необходимости немедленной остановки крана.
Кроме рассмотренных контроллеров, для управления асинхронными двигателями механизмов горизонтального перемещения и подъема используют кулачковые контроллеры старых типов НТ-51, НТ-101, НТ-151 и новых типов ККТ-61, различающиеся лишь числом пусковых ступеней и расположением контактов. Для управления двумя механически связанными асинхронными двигателями с фазным ротором (например, двух двигательным приводом моста) служат новые кулачковые контроллеры ККТ-62, ККТ-102 и старые НТ-52, НТ-102. Все эти контроллеры коммутируют только роторные цепи, для коммутации статорных цепей устанавливают специальные контакторы.
Магнитные (контакторные) контроллеры применяют при тяжелых режимах работы кранов с высокой частотой включений двигателей. Основная особенность магнитных контроллеров заключается в применении контакторов, переключающих главные цепи электродвигателей. Для управления катушками контакторов служат малогабаритные кулачковые контроллеры, называемые командоконтроллерами. Панель с контакторами и защитной аппаратурой в совокупности с командроконтроллером принято называть магнитным контроллером.
Магнитные контроллеры в эксплуатации надежнее кулачковых и позволяют осуществить дистанционное автоматическое управление, что повышает производительность крановой установки.
Кулачковому контроллеру ККТ-61 А присуще невысокое качество регулирования скорости электродвигателя т.к. пониженная скорость может быть получена только при относительно больших моментах.
Для управления двигателями постоянного тока механизмов передвижения применяют контроллеры серии П при одном двигателе и серии ДП при двух двигательном приводе. Для управления двигателями подъема используют контроллеры серии ПС, ПСА и ДПС. Буква А в наименовании показывает, что управление двигателем механизма подъема автоматизировано.
Управление асинхронными двигателями с фазным ротором механизмов передвижения осуществляют контроллерами серий Т и К при одном двигателе и контроллерами серий ДТ и ДК при двух двигателях. Для двигателей механизмов подъема применяют контроллеры серий ТС, КС, ДТС, ДКС.
Цепи управления контроллеров переменного тока серий Т, ТС, ДТС, питаются переменным током; магнитные контроллеры серий К,КС,ДКС комплектуются аппаратурой управления постоянного тока, которая допускает большую частоту включения и является более надежной в эксплуатации по сравнению с аппаратурой переменного тока.
В нулевом положении рукоятки командоконтроллера КС контакты контакторов Т и 1Т, управляющих тормозным электромагнитом ЭТ, разомкнуты.
На катушке реле РТ через формировочное сопротивление Кф и обмотку ЭТ подается напряжение, достаточное для его срабатывания. Поэтому реле РТ замыкающимся контактом готовит контактор 1Т к включению.
При переводе рукоятки с нулевого положения возбуждаются реверсирующие контакторы В и Н и контакторы Т, 1Т, включающие обмотку тормозного электромагнита на полное напряжение сети. Контакт Т замыкает реле РТ накоротко, которое с выдержкой времени отключает катушку контактора 1Т. Благодаря этому, а также при помощи сопротивления снимается форсированный процесс включения электромагнита.
В первом положении контроллера при подъеме груза включается также контактор противовключения П. Далее при перемещении рукоятки последовательно замыкаются контакторы ускорения 1У, 2У, ЗУ, 4У. Последние два включаются с выдержкой времени, задаваемой реле ускорения 1РУ, 2РУ. Следовательно, контроль процесса пуска двигателя контролирует реле ускорения, а не крановщик. Это позволяет быстрее и надежнее управлять краном и защищать двигатель от больших токов, вызывающих при частых включениях его перегрев.
При спуске грузов первые два положения контроллера позволяют достигнуть торможения противовключением. В третьем положении двигатель включается на однофазное торможение, которое заключается в том, что обмотка статора на время торможения переключается контакторами 2В, 2Н только к двух фазам находящееся выше контактов 2У. При такой схеме в статоре возникает пульсирующий магнитный поток, создающий на валу тормозной момент, т.е. момент, направленный против вращения ротора.
Однофазное торможение сопровождается большими токами, поэтому его можно применять при кратковременной работе и высоте подъема не более 5 м.
Четвертое положение используется для силового спуска легких грузов или для работы со скоростью выше синхронной при спуске тяжелых грузов.
Эта схема имеет ряд защит (максимальную, токовую, нулевую и конечную), осуществляемых с помощью защитной панели.
Крановые защитные панели применяют совместно с кулачковыми контроллерами.
При помощи этих панелей осуществляется питание крановых электродвигателей и их максимальную и нулевую защиту. Для двигателей переменного тока используют многодвигательные панели серий ПЗК,ПЗКН,ПЗКБ. Конструктивно все панели представляют собой металлический шкаф с двухстворчатыми дверцами, на изоляционной плите которого смонтирована необходимая аппаратура защиты.
Принципиальная схема трех двигательной панели серии ПЗК, состоящей из рубильника О, линейного контактора КМ1, аварийного выключателя 81 максимального реле КАО - КА4, кнопки начало работы, предохранителей РШ и Р112 и контакта контроля люка 82. Также сюда относятся контроллеры для управления двигателями подъема, тележки и моста. Контакты конечных выключателей подъема и передвижения тележки, моста также расположены в этой панели.
Главным аппаратом, отключающим двигатели при нарушении их нормальной работы, является линейный контактор. Для его включения нужно поставить контроллеры всех двигателей в нулевое положение и кратковременно нажать кнопку начала работы 8В1.
Если при этом контакты люка 82, максимального реле и аварийного выключателя 81 замкнуты, то контактор включится, с главными контактами подаст напряжение на двигатели, а блок контактами поставит свою катушку на само подпитку через цепь конечных выключателей и блокировочных контактов контроллеров.
Защиту двигателей от перегрузок и коротких замыканий осуществляют максимальные реле. Катушки всех блок-реле установлены на основании группового максимального реле. При коротком замыкании или перегрузке соответствующее блок-реле воздействует на общую для всех реле контактную систему и размыкает контакт, тем самым обесточивает катушку линейного контактора КМ1. Этот контактор отключает все двигатели от сети.
Защиту двигателей от работы при пониженном напряжении сети также выполняет контактор, который отключает якорь при снижении напряжения ниже 85% от номинального напряжения.
Для защиты механизмов от выхода из рабочей зоны и от входа из в крайние опасные положения служат конечные выключатели, они ограничивают крайние положения тележки, моста. Во всех случаях перехода механизмов крайних положений разрывается цепь контактора КМ1. Повторное включение контактора после его отключения возможно только после возвращения всех контроллеров в нулевое положение. Этим предупреждают пуск в вход двигателя при одном из рабочих положений управляющего контроллера. Такая блокировка, называемая нулевой, исключает само запуск двигателей и связанные с ним аварий и травматизма.
Аварийный выключатель 81 используется во всех случаях возникновения аварийной обстановки, представляющей опасность для людей, механизмов и грузов.
Защитный контакт люка 82 отключает эту панель при выходе крановщика на настил крана. Где расположены троллеи, находящиеся под напряжением, опасным для жизни. В некоторых случаях возникает необходимость, кроме контакта люка или взамен его, устанавливать контакты дверей.