Керування аеп за допомогою силових кулачкових контролерів
На рис. 8.1 представлена схема постійного струму електропривода якірно-швартовних механізмів з електродвигунами потужністю до 25 кВт.
Рис. 8.1. Схема електропривода якірно-швартовних механізмів постійного струму потужністю до 25 кВт із силовим кулачковим контролером серії KB 2500:
Д - якір двигуна постійного струму змішаного збудження; С1-С2 - послідовна обмотка; Ш1-Ш4 - обмотка незалежного збудження; ЛВ - автоматичний лінійний вимикач; РМ - максимальне реле з уставкою спрацьовування, рівної 270- 360% номінального струму електродвигуна; РГ - вантажне реле з уставкою спрацьовування, рівної 180- 210% номінального струму електродвигуна; КГ - контактор вантажного захисту; ТМ - гальмовий електромагніт; A - амперметр; I - XІІ - контакти силового кулачкового контролера.
Схеми головного ланцюга симетричні для обох напрямків обертання із шунтуванням якоря електродвигуна при повністю уведених пускових опорах. Крім того, за допомогою додаткових щаблів опору можливе шунтування якоря електродвигуна на всіх положеннях напрямку «Травити», для того щоб забезпечити гальмовий момент, необхідний для спуска якірного ланцюга на глибину стоянки.
Вузол максимального й нульового захисту в контролерах типовий, заснований на застосуванні автоматичного лінійного вимикача АВ. Він має ручний привод включення двох пар контактів й утримуючу електромагнітну засувку. Котушка засувки живиться через один зі вказаних контактів, і в ланцюг її включені контакти максимального реле.
Схеми змінного струму для електроприводів якірно-швартовних пристроїв і вантажопідйомних механізмів приведені на рис. 8.2, 8.3 і 8.5. Найбільш проста широко застосовувана схема керування двох швидкісним двигуном за допомогою кулачкового контролера, рис. 8.2, а відповідні їй характеристики - на рис. 8.4. Двигун має дві окремі обмотки.
Рис. 8.2. Схема електропривода вантажопідйомного механізму із двох швидкісним двигуном.
АД - асинхронний електродвигун; 1С1-1СЗ, 2С1 -2СЗ - затиски швидкохідної й тихохідної обмоток двигуна відповідно; ТМ - гальмовий електромагніт; АВ - автоматичний лінійний вимикач; В - випрямляч; РТ1-РТ4 - захисні теплові реле; ВКВ, ВКН - контакти кінцевих вимикачів; 1-XII - контакти силового кулачкового контролера.
Щоб виключити можливість перерви живлення обмоток при перемиканні (наприклад, у випадку нечіткої фіксації положень контролера) у схемі передбачене їхнє послідовне включення. Для включення тієї або іншої обмотки досить замкнути на коротко непрацюючу обмотку. Захист схеми здійснюється за допомогою автоматичного вимикача, що має ручний привод включення двох пар контактів й утримуючу електромагнітну засувку. Котушка засувки живиться через випрямляч, і в ланцюг її включені контакти теплових реле й кінцевих вимикачів.
Ручний привод автоматичного вимикача механічно блоковані з головним валом контролера. При цьому включення вимикача можливо тільки в нульовому положенні контролера, що забезпечує нульовий захист схеми. Така схема може бути використана як для найпростіших піднімальних лебідок, так і для механізмів пересування або повороту кранів, до яких не пред'являються вимоги по автоматизації пускових і гальмівних режимів.
На рис. 8.3 представлена схема кулачкового контролера для керування трьох швидкісними короткозамкненими асинхронними електродвигунами із трьома окремими обмотками.
Рис. 8.3. Схема електропривода якірно-швартовних механізмів змінного струму потужністю до 22 кВт із силовими кулачковими контролерами серії KB, що управляють трьох швидкісними короткозамкненими електродвигунами:
4С1-4СЗ, 8С1-8СЗ, 16С1-16СЗ - затиски обмоток великої, середньої й малої швидкості відповідно; АВ - автоматичний лінійний вимикач; КГ - контактор вантажного захисту; РВ - реле контролю часу включення на проміжному положенні; РГ - вантажне реле; РТ1-РТ4 - теплові реле; HI- НЗ - затиски гальма; I - XIII - контакти контролера; ВК - кінцевий вимикач.
Контролер має по трьох фіксованих положення в напрямках «Травити» й «Вибирати» (1,3 й 5) і по двох нефіксованих положення (2, 4). Механічні характеристики трьох швидкісного електродвигуна наведені на рис. 8.4. Всі три обмотки електродвигуна комутируються незалежно без застосування розмикальних головних контактів контакторів. Така схема може бути рекомендована для швартовних електроприводів потужністю 20-25 кВт. Оскільки обмотки включені незалежно, між робочими положеннями є нефіксовані проміжні положення, на яких розімкнуті ланцюги всіх обмоток, тоді як в обмотках гальма живлення не переривається.
Для того щоб на проміжному положенні не можна було затримуватися понад 0,6 с, у схемі передбачено реле РВ (рис. 8.3) контролю часу включення на проміжних положеннях. У ланцюзі обмотки третьої швидкості застосований контактор вантажного захисту КГ, що відключає електропривод при перевантаженні на третій швидкості, але не перешкоджаючій роботі на першій і другій швидкостях. Для підвищення ресурсу електропривода може бути застосована система без струмової комутації кулачкових контролерів при включенні послідовно з контролером тиристорної комутуючої приставки.
Застосування кулачкових контролерів для керування електродвигунами змінного струму якірно-швартовних механізмів потужністю вище 25 кВт не рекомендується у зв'язку зі зниженням надійності роботи контролера при комутації більших струмів. У цих випадках, як правило, використаються магнітні контролери.