Файл: Хайдуков, О. П. Электрооборудование судов учебник.pdf

Рис. 181. Схема управления электроприводом грузовой лебедки

помещения. Нельзя не считаться и с большими строительными и эксплуатационными затратами на обслуживание этих электро­

приводов.

На большинстве судов морского флота СССР применяются гру­ зоподъемные устройства с трехскоростными асинхронными корот­ козамкнутыми двигателями.

На рис. 181 приведена схема электропривода грузовой лебедки с трехскоростным двигателем водозащищенного исполнения, у ко­ торого на статоре расположены три отдельные трехфазные обмотки на различное число пар полюсов.

Корпус снаружи имеет ребра, закрытые кожухом. При работе двигателя между кожухом и корпусом двигателя специальным вентилятором непрерывно прогоняется воздух. С открытием воз­ душной заслонки под корпусом двигателя, где установлен вентиля­ тор, замыкается выключатель ВЗ, через который получает питание катушка контактора ЛВ. Этот контактор срабатывает и подключа­

ет к сети двигатель вентилятора.

В н у л е в о м п о л о ж е н и и командоконтроллера контакт К? замыкает цепь реле напряжения PH, которое срабатывает и одним своим контактом подает питание на остальную часть схемы управ­ ления, а другим — шунтирует контакт К1.

284

Как и в схеме на рис. 179, реле PH выполняет роль нулевой за­ щиты. Получает питание и катушка /С контактора первой скорости. Контактор 1C срабатывает и замыкает свои главные контакты: в цепи обмотки первой скорости двигателя Д, а блок-контакт — в Цепи катушки контактора КТ. Однако цепь этой катушки пока ра­ зомкнута. Срабатывает контактор ВКТ и своим главным контактом шунтирует добавочное сопротивление /?д в цепи обмотки тормозного

«Подъем», замыкается контакт К2 и через него срабатывает реле В, а оно, в свою очередь, замыкает цепь контактора КВ. КонтакторКВ, сработав, подключает к сети двигатель на первую скорость, а через блок-контакты 1C и В и выпрямитель 2ПВ получает питаниекатушка контактора КТ. Контактор КТ срабатывает и подключает на выпрямитель 1ПВ обмотку ТЭМ. Двигатель растормаживается и приходит во вращение. При растормаживании двигателя механи­ чески размыкается контакт ТЭМ, включенный в цепь катушкиконтактора ВКТ. Этот контактор отключается, и последовательно- с обмоткой ТЭМ вводится добавочное сопротивление Рл ограничи­ вающее ток, а следовательно, и нагрев тормозного электромагнита.. Размыкающий блок-контакт ВКТ готовит цепь катушек 2С и 2РВ.

Это сделано для того, чтобы нерасторможенный двигатель не мог включиться на вторую и третью скорости.

Во в т о р о м п о л о ж е н и и через контакт К4 срабатывает контактор 2С и подключает к сети обмотку второй скорости двига­ теля, а своим блок-контактом размыкает цепь контактора 1C, ко­ торый отключается.

Одновременно с катушкой 2С получает питание катушка электро­ магнитного реле времени 2РВ. Реле 2РВ с выдержкой времени за­ мыкает свой контакт в цепи катушки ЗС, предотвращая тем самым включение двигателя сразу на третью скорость при быстром пере­ воде командоконтроллера из нулевого положения в третье.

В т р е т ь е м п о л о ж е н и и через контакт К5 срабатывает контактор ЗС и переключает двигатель на обмотку третьей скоро­ сти, одновременно размыкая цепь контактора 2С, т. е. отключая обмотку второй скорости;

Работа схемы во всех положениях «спуск» происходит анало­ гично, но вместо контакта К2 замкнут контакт КЗ. При этом сра­ батывают реле Н и контактор КН, который своими главными кон­ тактами меняет порядок чередования фаз в главной цепи двига­ теля.

В процессе работы лебедок нередки случаи, когда командоконтроллер быстро переводится, например, из третьего положения «Подъем» в какое-либо положение «Спуск». В этом случае двига­ тель может оказаться в режиме торможения противовключением. Такой режим крайне нежелателен, так как он связан с большими Динамическими усилиями, возникающими в приводе при слишком резком торможении.

285-.

В рассматриваемой схеме такой режим исключается. Как толь­ ко командоконтроллер выведен из положения 2, контакторы 2С и тем более ЗС отключаются. Через блок-контакты этих контакторов получают питание катушки 1C и 1РВ. Двигатель включается на обмотку первой скорости и попадает в режим рекуперативного тор­

КН, т. е. произойдет реверсирование двигателя. Для того чтобы двигатель успел затормозиться, реле 1РВ должно иметь выдержку времени около 0,3—0,5 с.

Для защиты двигателя от перегрева в обмотках статора заложе­ ны температурные реле, контакты которых включены в цепь реле защиты РЗ. При перегреве двигателя выше допускаемой температу­ ры контакт КТР размыкается, отключая реле РЗ. Работа двигателя на второй и третьей скоростях становится невозможной до тех пор, пока двигатель не остынет. При срабатывании теплового реле 1РТ размыкается цепь реле PH и двигатель отключается. '

В заключение отметим, что в настоящее время разрабатывают­

дать грузоподъемное устройство высокой производительности и вы­ сокой надежности с абсолютно плавным регулированием частоты вращения в широком диапазоне.

§ 72. Управление судовыми вспомогательными котлами

Вспомогательные котельные установки судов вырабатывают пар, который используется для отопительной системы, для приго­ товления пищи, подогрева воды и топлива* для прачечной, тушения пожара, а на танкерах, кроме того, и для работы паровых механизмов, подогрева груза перед грузовыми операциями и моечной воды танков.

Для получения пара на ходу судна обычно используется тепло

при маневрировании в узкостях и на швартовке вводится в дейст­ вие вспомогательный котел, в котором для получения пара сжи­ гается топливо.

Выход из строя вспомогательного котла в зимнее время может привести к серьезным последствиям для судна.

При работе вспомогательного котла необходимо вести непре­ рывное наблюдение за давлением пара и уровнем воды в котле, за

286

наличием факела и количеством поступающего воздуха в . топку, за температурой и давлением топлива. Выход за допустимые пре­ делы любого из перечисленных параметров повлечет за собой не­ исправность котельной установки и даже взрыв котла.

При ручном обслуживании вероятность аварии котельной уста­ новки возрастает. Автоматизация котельных установок приводит не только к сокращению обслуживающего персонала, но и к устра­ нению недостатков ручного регулирования.

Принцип автоматического регулирования работы котла зависит от типа применяемых форсунок — распылителей топлива.

На судах бывают форсунки двух типов: центробежные и рота­ ционные.

К ц е н т р о б е ж н о й форсунке топливо подается под давле­ нием 12—24 кгс/см2. Проходя через канал форсунки, оно попадает в вихревую камеру, где приобретает интенсивное вращательное дви­ жение и выбрасывается из сопла со скоростью до 80 м/с. Снижение давления топлива приводит к резкому ухудшению распыла и каче­ ства сгорания его.

У р о т а ц и о н н ы х (вращающихся) форсунок топливо смеши­ вается с воздухом и распыливается в самой форсунке. Такие фор­ сунки позволяют плавно регулировать количество поступающего в топку топлива. Следовательно, и система автоматического управле­ ния может в этом случае вести плавное регулирование производи­ тельности котла в зависимости от расхода пара.

Ротационные форсунки преимущественно применяются в глав­ ных котельных установках, но встречаются и во вспомогательных котлах (суда типа «М. Калинин»).

Значительно чаще во вспомогательных котельныхустановках используются центробежные форсунки. Производительность котла в этом случае регулируется прерывисто.

На отечественных судах зарубежной постройки широко приме­ няется котельная автоматика фирмы «Монарх». Она имеет ряд. модификаций и установлена на больших сериях судов типа «Анди­ жан», «Повенец», «Пионер», «Волголес» и других.

На рис. 182 приведена для примера схема одного из вариантов системы автоматического управления работой вспомогательного котла теплохода «Адимилес», которая вводится в действие включе­ нием пакетного выключателя ВП. Если при этом дистанционные выключатели ДВ1 и ДВ2 замкнуты, уровень воды в котле нормаль­ ный и работает воздуходувка, установленная в трубе, то образуетсяследующая цепь: вторичная обмотка трансформатора Ту, выключа­ тели ДВ1 и ДВ2, контакт реле уровня У, блок-контакт КВ магнитно­ го пускателя воздуходувки, контакт реле РБ, контакт Р7 програм­ много реле Р, выключатель первой форсунки В1, контакт реле дав­

статочный для срабатывания реле РБ. Срабатывает реле РУ я за_-

287'

мыкает -все свои контакты, а переключающий контакт в цепи двигателя программного реле перебрасывает в нижнее положение, в результате чего получают питание катушка линейного контактора Л, запальный трансформатор ТЗ и двигатель программного реле Р. Линейный контактор подключает двигатель Д, на валу которого, кроме топливного насоса, расположен вентилятор, подающий воз­ дух в топку. Начинается вентиляция топки. На электродах запаль­ ного трансформатора появляется искра. Двигатель программного реле начинает вращаться. Он поворачивает кулачковый вал на один оборот за 100 с. При этом контакты реле замыкаются и раз­ мыкаются через определенные промежутки времени в соответствии с заданной программой (рис. 183). Контакты Р2, Р6, Р7 програм­ много реле являются переключающими, а контакт РЗ — сдвоен­ ным.

Через время Ч (~ 2 5 с ) замыкается контакт Р5, а контакт Р6 переключается. Переключение контакта Р6 ничего в схеме пока не изменит, так как несколько раньше замкнулся контакт Р1. Через контакт Р5 получает питание электромагнит ЭМ1 соленоидного кла­ пана первой форсунки. Через первую форсунку поступает топливо, которое загорается от искры запального трансформатора. Фо­ тоэлемент F, освещенный пламенем, подает сигнал на магнитный усилитель МУ, в результате чего срабатывает реле РФ и переклю­

тание электромагнит ЭМ2 соленоидного клапана второй форсунки ш электромагнит ЭМЗ, поднимающий воздушную заслонку. Вторая

Рис. 182. Схема автоматического управления работой судового вспомогательного котла

‘288

приводится в исходное положение. Котел вновь вводится в рабо­ ту, когда давление пара уменьшится до 5,5 кгс/см2 и замкнется контакт РД1.

Схема при неисправности. Если в процессе запуска котла после времени /2, т. е. к моменту переключения контакта Р2, не сработает реле РФ, то через переключившийся контакт Р2 получит питание катушка реле РБ, которое сработает и своим размыкающим кон­ тактом обесточит всю схему, а другим контактом подаст питание на красную лампу ЛК («неисправность») и ревун.

Нажатием кнопки КБ подается питание на катушку электро­ магнитного возврата реле РБ в исходное положение, после чего включается двигатель Я и в течение 70 с приводит программное ре­ ле в исходное положение, а затем запуск схемы повторяется. При повторном срабатывании сигнала «неисправность» необходимо выключить схему и искать повреждение.

Причины, которые приводят к возникновению сигнала «неис­ правность», можно разделить на три группы:

1. Неисправности, связанные с топливом: сгорела катушка со­ леноидного клапана ЭМ1, засорились фильтры и упало давление топлива, в топливе вода, отключился двигатель Д и т. д.

2. Неисправности, связанные с отсутствием искры: велик или слишком мал зазор между электродами, повреждена фарфоровая изоляция электродов, загрязнены высоковольтные выводы запального трансформатора, неисправен запальный трансфор­ матор.

3. Неисправности, связанные с работой фотоканала: вышел из строя фотоэлемент, магнитный усилитель, реле РФ, трансформа­ тор Тыу.

289