Файл: Шубинский, А. И. Электромонтер портовой механизации учеб. пособие.pdf

При первом способе регулировка скорости получается ступен­ чатой, соответствующей синхронным частотам вращения электро­ двигателей (3000, 1500, 750 об/мин и т. д.). Этим способом изме­ няют скорость электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Промышленностью выпускаются одно-, двух- и трехскоростные электродвигатели.

Скорость асинхронных электродвигателей с фазным ротором регулируют изменением сопротивления в цепи ротора. Этот спо­ соб позволяет только уменьшить скорость электродвигателя при увеличении сопротивления. Он очень неэкономичен, так как боль­ шое количество электроэнергии идет на нагрев сопротивлений. Реостат получается довольно громоздким; электродвигатель, при введении большого сопротивления в цепь ротора, работает неустой­ чиво, т. е. скорость резко колеблется при изменении момента со­ противления. Но несмотря на эти недостатки, такой способ регу­ лирования скорости получил широкое распространение в подъем­ но-транспортных машинах благодаря своей простоте.

При работе на кранах часто приходится прибегать к уменьше­ нию скорости какого-либо механизма. Достигается это включени­ ем электродвигателей механизмов в режиме затормаживания.

В крановых электросхемах получили наиболее широкое приме­ нение следующие виды торможения асинхронных электродвигате­ лей: противовключением, с возвратом энергии в сеть, однофазное и динамическое.

Торможение противовключением применяется для создания требуемой скорости спуска груза или для ускорения остановки электродвигателя. Для этого в крановых механизмах прибегают к включению электродвигателей в направлении, обратном тому, в котором вращается механизм подъема груза, а в цепь ротора вво­ дят достаточно большое сопротивление.

Чем большее сопротивление введено в цепь ротора, тем будет меньше тормозной момент и выше скорость опускания груза. Если выводить сопротивление постепенно, то может наступить такой момент, когда груз начнет подниматься.

Торможение с возвратом энергии в сеть применяется для огра­ ничения скорости спуска груза в портальных кранах: в этом слу­ чае электродвигатель включается в сторону спуска груза.

Если груз тяжелый, то скорость его опускания возрастает до тех пор, пока частота вращения ротора не превысит синхронной частоты вращения. При переходе через нее ток в роторе меняет направление, и электродвигатель начнет работать в генераторном режиме. Наименьшую частоту вращения электродвигатель приоб­ ретает при выключенных полностью сопротивлениях, но, естествен­ но, эта скорость не может быть меньше синхронной скорости.

Торможение электродвигателей однофазным включением за­ ключается в том, что обмотки статора подключают к двум проводам. При этом в статоре возникает пульсирующее магнитное поле. Если ротор вращать принудительно, то в нем возникнет ток, который будет создавать определенный тормозной момент. Скорость спус­

23

ка будет тем больше, чем большее сопротивление введено в цепь ротора. Частота вращения электродвигателя при спуске груза мо­ жет быть выше и ниже синхронной.

Динамическое торможение получается при отключении статора от сети и подаче в его обмотки постоянного тока, создающего'не­ подвижное магнитное поле.

Ротор электродвигателя под действием груза или инерции про­ должает вращаться, и в нем возбуждается электродвижущая сила и ток. Взаимодействие неподвижного магнитного потока ста­ тора с током ротора создает тормозной момент.

Все рассмотренные способы торможения электродвигателей в той или иной мере находят применение в крановых электросхемах.

Особенность работы крановых механизмов — повторно-кратко­ временный режим. Электродвигатели, устанавливаемые на кранах, рассчитаны на такой же режим работы, и характеризуется он продолжительностью включения (ПВ), выраженной в процентах:

Рпу, — Р25%

где Рп%— мощность двигателя при соответствующей ПВ%;

п— % ПВ двигателя, при котором определяется его мощ­ ность.

При ПВ = 15% Двигатель может развивать мощность, равную 1,25 мощности при ПВ = 25%. При ПВ = 40% мощность будет рав­ на 0,75 мощности при ПВ = 25%.

В настоящее время промышленностью выпускаются крановые электродвигатели переменного тока различных исполнений.

Электродвигатели серии МТ — крановые трехфазные, с фаз­ ным ротором, закрытые, с изоляцией класса А (хлопчатобумаж­ ная или шелковая нить, пропитанная изоляционным лаком, эмаль).

Электродвигатели серии МТВ — такие же, как и электродвига­ тели серии МТ, но они предназначены для металлургической про­ мышленности и имеют изоляцию класса В (слюда, асбест), допу­ скающую более высокую температуру нагрева.

Электродвигатели серии МТК— крановые, трехфазные, закры­ тые, с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели серии МТКВ — такие же, как и электродвигатели серии МТК, но выпу­ скаются для приводов механизмов металлургической промышлен­ ности.

Для привода машин непрерывного транспорта и механизмов трюмной механизации применяются асинхронные электродвигате­

24

защищенном исполнении, в чугунном корпусе; серии АЛ имеют алюминиевый корпус; серии АО — обдуваемые, имеющие венти­ лятор, способствующий уменьшению нагрева двигателя; серии АОЛ также обдуваемые, но имеют алюминиевый корпус.

§ 9. АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Наиболее распространенными аппаратами ручного управления являются рубильники и переключатели, пакетные выключатели и переключатели.

Рис. 5. Типы рубильников:

а — с центральной рукояткой; б — с приводом

Рубильники (рис. 5) применяются для подключения и отклю­ чения цепей постоянного и переменного тока до 1000 А. Рубиль­ ником можно осуществить пуск малых электродвигателей с не­ большим числом включений. В основном же они применяются для создания видимого разрыва в силовых цепях и цепях управле­ ния.

Изготавливаются рубильники одно% двух- и трехполюсными, с центральной рукояткой и с рычажным приводом. В последнем слу­ чае рукоятка привода устанавливается на лицевой части панели, а сам рубильник — за панелью. Открытые рубильники пред­ ставляют определенную опасность для обслуживающего персона­

25

ла, и их закрывает кожухами. В последнее время промышленно­ стью выпускаются пусковые ящики, в которых рубильники блоки­ руются с предохранителями (рис. 6).

Контактор — это электромагнитный прибор, предназначенный для замыкания и размыкания под нагрузкой силовых цепей по­ стоянного или переменного тока.

Включение и отключение контакторов могут осуществляться дистанционно. Общий вид контактора показан на рис. 7.

Контакторы состоят из сле­ дующих основных частей: магнит­ ной системы, неподвижных кон­ тактов, подвижных контактов и блок-контактов.

Магнитная система контакто­ ра состоит из катушки 1, непо­ движного сердечника 2 и по­ движного якоря 3. Через катуш­ ку проходит электрический ток, который и создает магнитное по­ ле. Якорь, укрепляемый на пово­ ротной оси 6, притягивается к сердечнику. Подвижные контак­ ты 4 закреплены на оси и при­ жимаются к неподвижным кон­ тактам 10, которые закреплены на неподвижном основании. Од­ новременно замыкаются блокконтакты 9 и размыкаются блокконтакты 8, закрепленные на траверсе 7. Замыкающим (3) считается блок-контакт, кото­ рый открыт при отсутствии тока

в катушке контактора или реле. На якоре контакторов перемен­ ного тока для устранения вибрации устанавливается короткозамкнутый виток.

Неподвижные контакты устанавливаются на основании кон­ тактора, и к ним подводится ток. У некоторых контакторов после­ довательно с неподвижными контактами включается гасительная катушка. Подвижные контакты связаны с клеммами, отводящи­ ми ток, гибкими проводниками из медной фольги или плетенки. Они крепятся к основанию поворотной оси через специальные пружины, которые позволяют осуществлять равномерное приле­ гание всех контактов.

Для гашения электрической дуги, возникающей при разрыве контактов контактора, каждая пара контактов помещается в ду­ гогасительные камеры. Эти камеры изготовляются, как правило, из асбоцемента и имеют стальные пластинки-перегородки. Дуга, втягиваясь в дугогасительную камеру, разбивается стальными пластинками на части. Это охлаждает дугу и ускоряет ее гашение.

26

Блок-контакты, устанавливаемые на контакторах, осуществля­ ют автоматизацию электросхем. Промышленность выпускает кон­

тактор с замыкающими главными контактами, помещенный в специальный стальной корпус со съемной крышкой и предназна­ ченный для включения в сеть электродвигателей, называется маг­ нитным пускателем. Включение и отключение магнитных пуска­ телей осуществляются чаще всего дистанционно с помощью кно­

пок «Стоп» и «Пуск». Большинство магнитных пус­

кателей, изготовляемых нашей промышленностью, в отличие от контакторов имеет вертикальное движение магнитной системы. Схема включения такого пуска­ теля представлена на рис. 8.

При нажатии кнопки «Пуск» получает питание катушка пуска­ теля Л, якорь притягивается и

магнитного замыкает главные контакты Л1, Л2, ЛЗ. Одновременно с этим за­ мыкаются блок-контакты Л4,

шунтирующие кнопку «Пуск», и пускатель останется включенным, если отпустить кнопку «Пуск». Иногда в магнитные пускатели встраивается защита в виде тепловых реле, размыкающие контак­ ты которых включаются в цепь управления и отключают двигате­

27

ли при перегрузке. Разновидностью магнитных пускателей явля­ ются реверсивные магнитные пускатели, которые представляют собой два нормальных пускателя, механически связанных между собой. Это делается для того, чтобы не допустить их одновремен­ ного включения.

Наиболее широкое применение в промышленных установках нашли пускатели типа ПМЕ, применяемые для управления элект­ родвигателями мощностью от 1,1 до 10 кВт, типа П и ПА — до

75 кВт (рис. 9).

Пускатели изготовляются в открытом защищенном и защищен­ ном с уплотнением исполнении, реверсивными и нереверсивными,

степловой защитой и без нее.

Вобозначении пускателя первая цифра показывает вели­ чину пускателя, вторая — испол­

нение (1— открытое, 2— защи­ щенное, 3— защищенное с уплот­ нением), третья — реверсирова­ ние и тепловую защиту (1— не­

чественной промышленностью выпускаются контакторы типов КП, КТ и КТП. Эти обозначения расшифровываются следующим обра­ зом: КП — контакторы постоянного тока; К Т — контакторы трех­ фазного тока с катушкой, питаемой переменным током; .КТП ■—

контакторы трехфазного тока с катушкой, питаемой постоянным током.

§ 10. РЕЛЕ УПРАВЛЕНИЯ

Автоматизация управления современными электромеханизма­ ми достигается путем применения контакторов и специальных приборов, называемых реле управления.

Реле — автоматически действующий аппарат, замыкающий или размыкающий свои контакты при определенном значении сиг­ нала, на который он должен реагировать. Реле управления ис­ пользуют для контроля и управления работой установки в соот­ ветствии с требованиями производственного процесса. '

Различаются реле по принципу действия, конструктивному ис- - полнению, по роду тех величин, на которые они реагируют{

28