1461

Принципиальная электрическая схема управления выключателем ВАТ48 приведена на рис. 10.18.

Рис. 10.18. Принципиальная электрическая схема управления выключателем ВАТ-48

При включении автомата SF переменное напряжение 220 В подается на первичную обмотку трансформатора Т1. Батарея конденсаторов С1...С4, подключенная к двухполупериодному выпрямителю VD1…VD8, получает заряд. При достижении на батарее конденсаторов напряжения 500…700 В срабатывает реле KV и замыкает свой контакт в цепи удержания катушки L. Второй контакт реле KV замыкается в цепи катушек реле K2 и K3. Лампа HL3 сигнализирует о наличии напряжения на батарее конденсаторов и о готовности выключателя к работе.

271

Включение выключателя производится нажатием кнопки SB1. При этом подается напряжение на катушку реле K2, которое замыкает свой контакт в цепи выпрямителя VD9…VD12. Напряжение с выпрямителя VD9…VD12 подается на катушку управления L, в результате чего в катушке протекает включающий ток. Под действием этого тока якорь 29 (см. рис. 10.16) притягивается к сердечнику магнитопровода 27 и удерживается в этом положении. Движение якоря 29 через защелку 26 передается рычагу 31 и далее через рычаг 32 и тягу 21 главному подвижному контакту 5. Одновременно с движением якоря 29 сжимается пружина 24, создавая нажатие главных контактов 4 и 5.

В момент касания дугогасительного контакта 20 с рогом 13 между болтом 22 и хвостовиком дугогасительного контакта 20 начинает появляться зазор 1, обеспечивающий провал дугогасительного контакта 20. В момент касания главных контактов 4 и 5 тяга 21 прекращает свое движение. Рычаг 32, при дальнейшем движении якоря 29, начинает поворачиваться вокруг своей оси 33. При этом нижний конец рычага 32 отходит от винта 37, образуя зазор 2, обеспечивающий провал главных контактов. Якорь 29 воздействует на микровыключатель 67, контакт которого S5 (см. рис. 10.18) включает реле K3. Контакт реле K3 разрывает цепь катушки реле K2, которое отключается и своим контактом размыкает цепь катушки управления L, ток которой снижается до тока удержания, равного 0,5 А. Выключатель включен.

Блокировочное реле K3 служит для предотвращения многократных включений и отключений выключателя в том случае, если в момент включения выключателя в защищаемой цепи возникает аварийный ток, а кнопка SB1 удерживается в нажатом состоянии. Реле K3, включаясь, разрывает цепь катушки реле K2 и не позволяет реле K2 повторно включаться после отключения выключателя реле РДШ. Для повторного включения выключателя необходимо отпустить и вновь нажать кнопку SB1.

10.3.3. Оперативное отключение

Выключатели ВАТ-48 могут быть использованы для оперативных отключений без нагрузки и нечастых отключений под нагрузкой.

Оперативное отключение выключателя производится нажатием кнопки SB2, в результате чего разрывается цепь управляющей катушки L. Параллельно контактам кнопкиSB2 подключеныконденсаторыC9 и C10, которыес катушкой L образуют колебательный контур. В контуре возникают затухающие синусоидальные колебания тока, отрицательные полуволны которого уничтожают остаточную намагниченность магнитопровода, что обеспечивает быстродействие выключателя. В результате этого электромагнитные силы, удерживающие якорь 29 в притянутом состоянии, исчезают. Под действием пружины 24 рычаг 32, пройдя зазор 2, упирается своим нижним концом в винт 37. Под действием рычага32 тяга21 перемещаетсявлево, размыкая главные контакты4 и5.

272

10.3.4. Отключение при коротких замыканиях или перегрузках

Отключение выключателя при коротких замыканиях или перегрузках осуществляется реле РДШ, при срабатывании которого размыкаются контакты KA в цепи катушки L. В момент размыкания контактов KA на клеммах Х4:5 и Х4:7 появляется напряжение, заряжающее конденсаторы С5, С6 и С7. При увеличении напряжения на конденсаторах до 20–30 В происходит открывание динистора VD22 (или VD24), конденсатор С5 разряжается на первичную обмотку трансформатора Т2. Во вторичной обмотке Т2 появляется импульс напряжения, который через диоды VD20, VD21 и резисторы R17, R18 поступает на управляющий переход тиристора VS. Тиристор VS открывается, и энергия, запасенная в конденсаторной батарее С1…С4, переходит в катушку импульсного привода YA. Якорь 40, притягиваясь к магнитопроводу 38, перемещает тягу 21, которая воздействует на подвижный контакт 5. Главные контакты выключателя 5 и 20 размыкаются. Тяга 21 воздействует также на рычаг 35, который сбивает защелку 26, и под действием пружины 24 система рычагов переходит в отключенное положение, полностью размыкая контакты выключателя. Возникшая при размыкании контактов дуга под действием электродинамических сил перемещается на рога 13 и 15 и попадает в решетку дугогасительной камеры, где разбивается на части и гаснет.

При срабатывании реле РДШ и размыкании его контакта KA происходит также открывание динистора VD26, в результате чего конденсатор С7 разряжается на катушку реле K4. Реле K4 срабатывает и замыкает свой контакт в цепи катушки импульсного счетчика РС1, который фиксирует число аварийных отключений выключателя. Диоды VD23 и VD25, подключенные встречно-параллельно динисторам VD22 и VD24, служат для защиты динисторов от обратных напряжений. Резистор R16 предназначен для снятия заряда с управляющего перехода тиристора VS с целью исключения ложного открывания тиристора, работающего в ждущем режиме. Варистор RU защищает диоды VD9…VD16 от перенапряжений, возникающих при размыкании цепи катушки L электромагнитного привода выключателя.

При необходимости в схему управления выключателем могут быть включены следующие блокировки:

–блокировка, препятствующая включению выключателя, включается между клеммами Х1:17 и Х1:20;

–блокировка, отключающая выключатель (оперативное небыстродействующее отключение с временем отключения около 1 с), включается между клеммами Х3:15 и Х3:13;

–блокировка, отключающая выключатель с временем отключения 0,02 с, а также кнопка дистанционного оперативного отключения включаются между клеммами Х1:7 и Х4:10.

273

Кнопка дистанционного включения подключается к клеммам Х1:20

иХ1:21. Если в схему управления не вводятся дополнительные блокировки

идругие коммутационные аппараты, то между указанными выше клеммами устанавливаются перемычки.

Контакты реле РДШ подключаются к клеммам Х4:5 и Х4:7.

10.3.5. Ревизия и наладка выключателя ВАТ-48

При производстве ревизии и наладки выключателя необходимо выполнить следующее:

1.Проверить визуально состояние главных контактов 4 и 5 (см. рис. 10.16), при необходимости зачистить их напильником с мелкой насечкой;

2.Осмотреть и зачистить дугогасительный контакт 20 и рог 13. При обгорании их на глубину более 2 мм контакт и рог подлежат замене;

3.Проверить состояние металлических пластин дугогасительной камеры, перегоревшие пластины заменить;

4.Проверить и при необходимости отрегулировать зазоры в следующей последовательности и пределах (см. рис 10.16):

штангенциркулем. Следует строго соблюдать указанную последовательность проверки и регулировки выключателя.

5.Проверить падение напряжения на всем выключателе, проложив между дугогасительными контактами изоляционную прокладку толщиной 1–2 мм. Падение напряжения на выключателе не должно превышать 24 мВ при токе 2000 А.

6.Проверить величину напряжения на конденсаторной батарее. Для этого снять боковую крышку каркаса и подключить вольтметр на клеммы Х6:1 и Х6:2 клеммника 48. Напряжение на заряженной конденсаторной батарее должно быть в пределах 735 ± 35 В.

7.Проверить напряжение срабатывания реле KV, которое должно втягиваться при напряжении на конденсаторной батарее не более 500 В.

8.Проверить шкалу уставок РДШ путем прогрузки реле током от защищаемого выключателем преобразователя при закороченном якоре подъемного двигателя специально предназначенной для этого перемычкой или от постороннего источника постоянного тока низкого напряжения. Увеличивать испытательный ток при наличии индуктивного шунта следует плавно во из-

274

бежание получения заниженных значений тока срабатывания РДШ. Проверку тока срабатывания РДШ на каждом делении шкалы произвести три раза, и за ток срабатывания принять среднее арифметическое значение результатов испытаний. После проверки шкалы уставок установить требуемую уставку

иеще раз проверить ток срабатывания РДШ на выбранной уставке.

9.Для косвенной проверки тока срабатывания РДШ на выбранной уставке при помощи калибровочной катушки подключить катушку на напряжение постоянного тока 220 В. Последовательно с катушкой включить регулировочный реостат и амперметр магнитоэлектрической системы с пределом шкалы 10 А. Плавно увеличивая ток в калибровочной катушке, регулировочным реостатом определить ток, при котором происходит срабатывание РДШ.

Ток в главной цепи, соответствующий току калибровочной катушки, определить по формуле

где w – число витков калибровочной катушки; Ik – ток калибровочной катушки, А; K – коэффициент, учитывающий долю тока главной цепи, ответвляющуюся в размагничивающий виток РДШ,

где Sш – сечение шины с индуктивным шунтом (ветвь меньшего сечения), мм2; Sв – сечение шины без шунта, мм2. Максимально допустимый ток калибровочной катушки 7 А.

10. Произвести десять оперативных включений и отключений выключателя при номинальном (220 В), пониженном и повышенном напряжении цепей управления. Выключатель должен четко включаться и отключаться при напряжении цепей управления 176 и 242 В.

10.4. Сельсинные указатели глубины и бесконтактные командоаппараты

10.4.1.Устройство и принцип действия сельсинов

Ваппаратуре управления подъемными установками нашли применение бесконтактные сельсины с внешним магнитопроводом (рис. 10.19).

Обмотка возбуждения бесконтактного сельсина выполнена в виде двух

кольцеобразных катушек 5, расположенных между статором 1 и тороидами 3. Катушки соединены последовательно и согласно. Три фазы обмотки синхронизации 6 расположены в пазах статора так, что их оси смещены относительно друг друга на 120°. Обмотка синхронизации соединена в звезду. Ротор сельсина 2 состоит из двух полюсов, разделенных немагнитным промежут-

275

ком. К тороидам 3 с наружной стороны примыкают стержни внешнего магнитопровода 4, расположенные в пазах корпуса 7. Для успокоения колебаний ротора при работе в индикаторном режиме бесконтактные сельсиныприемники снабжаются фрикционными демпферами 9.

Рис. 10.19. Бесконтактный сельсин типа БС-501А:

1 – статор; 2 – ротор; 3 – тороиды; 4 – стержень внешнего магнитопровода; 5 – катушки обмотки возбуждения; 6 – обмотка синхронизации; 7 – корпус; 8 – подшипниковый щит; 9 – фрикционный демпфер

Магнитный поток бесконтактного сельсина (рис. 10.20), создаваемый переменным током однофазной обмотки возбуждения 5, проходит по стержням внешнего магнитопровода 4, тороидам 3 и полюсам ротора 2.

Рис. 10.20. Магнитныйпотокбесконтактногосельсина:

1 – статор; 2 – полюсротора; 3 – тороиды; 4 – стержнивнешнегомагнитопровода; 5 – обмоткавозбуждения; 6 – обмоткасинхронизации; 7 – немагнитныйпромежуток

276

Так как полюсы ротора разделены немагнитным промежутком 7, магнитный поток из одного полюса в другой проходит по зубцам и спинке статора 1, минуя немагнитный промежуток. Проходя по статору, магнитный поток сцепляется с обмоткой синхронизации 6. Величина потокосцепления каждой фазы обмотки синхронизации и индуктированной в ней ЭДС зависит от положения ротора относительно статора.

Рис. 10.21. Соотношение между ЭДС фазных обмоток:

Uc – напряжение обмотки возбуждения; Е1, Е2, Е3 – ЭДС фазных обмоток;

α– угол между осью обмотки возбуждения и осью первой фазной обмотки;

Ф– магнитный поток обмотки возбуждения

Наибольшее значение индуктированная ЭДС имеет в фазе, ось которой совпадает с осью обмотки возбуждения. При вращении ротора индуктированные в фазах обмотки синхронизации ЭДС Е1, Е2 и Е3 за один оборот ротора изменяются от максимального до минимального значения. Каждому определенному положению ротора соответствует одно определенное соотношение (по величине и фазе) напряжений на выводах обмотки синхрони-

зации (рис. 10.21).

10.4.2. Система индикаторной синхронной связи

Синхронной связью называется электрическая связь, обеспечивающая одновременное вращение или поворот осей двух механически не связанных механизмов. Системы синхронной связи, в которых момент сопротивления на ведомой оси отсутствует или незначителен, называются индикаторными.

Индикаторная схема синхронной связи (рис. 10.22) состоит из сельсинадатчика и сельсина-приемника. Обмотки возбуждения обоих сельсинов подключаются к однофазной сети переменного тока. Одноименные выводы обмоток синхронизации соединяются между собой. При согласованном положении рото- ровсельсина-датчикаи сельсина-приемникатоки влинии связиотсутствуют.

277

Если ротор сельсина-датчика поворотом на некоторый угол αд вывести

из согласованного положения, равновесие ЭДС, индуцированных в обмотках синхронизации сельсина-датчика и сельсина-приемника, нарушится. По обмоткам синхронизации и линии связи потекут уравнительные токи IA, IB, IC, которые, взаимодействуя с потоком обмотки возбуждения сельсинаприемника, создадут синхронизирующий момент МC, зависящий от угла рассогласования α = αд – αп (рис. 10.23). Под действием синхронизирующего

момента ротор сельсина-приемника будет поворачиваться до тех пор, пока не придет в согласованное положение с ротором сельсина-датчика.

10.4.3. Наладка бесконтактных сельсинов

При ревизии и наладке бесконтактных сельсинов проверить следующее.

1.Сопротивление изоляции обмоток сельсина относительно корпуса и относительно друг друга мегаомметром на 500 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

2.Соответствие напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения, технической характеристике сельсина. Допустимое отклонение напряжения от номинального не более ±5 %.

Рис. 10.24. Схема для определения напряжения синхронизации

278

3.Максимальное значение напряжения синхронизации (вторичного напряжения) по схеме, приведенной на рис. 10.24. На обмотку возбуждения подается номинальное напряжение. Ротор сельсина поворачивается до получения максимального показания вольтметра PV2. Затем ротор поворачивается на 180°, и повторно измеряется напряжение синхронизации. Таким же спосо-

бом определяются напряжения для выводов P2 – P3 и P1 – P3. Измеренные напряжения не должны отличаться друг от друга и от номинальных значений более чем на ±5 %.

4.Состояние подшипниковых узлов и легкость вращения ротора. Вращение должно быть легким, плавным, без заеданий.

5.Правильность установки и крепления сельсина в аппарате.

6.Нагрев сельсина во время работы. Допустимая температура нагрева сельсина – не более 65°.

10.4.4. Сельсинные указатели глубины

Сельсины-датчики сельсинного указателя глубины устанавливаются в путевых программных аппаратах, имеющих кинематическую связь с валом подъемной машины. Сельсин-датчик связан с сельсином-приемником системой индикаторной синхронной связи (см. подразд. 10.4.2).

Кинематическая схема сельсинного указателя глубины УГС-4 приведена на рис. 10.25.

Рис. 10.25. Кинематическая схема указателя глубины УГС-4: 1 – кольцевая шкала точного отсчета; 2 – визир грубого отсчета; 3 – неподвижная шкала; 4 – сельсин; 5 – лампа подсветки шкалы

279

Вращение сельсина-приемника 4 через пару шестерен с передаточным отношением 1:1 передается кольцевой шкале точного отсчета 1 и через систему шестерен с передаточным отношением 1:100 – визиру грубого отсчета 2. Визир грубого отсчета за цикл подъема делает не более одного оборота, а кольцевая шкала – не более 100 оборотов. Соответственно, передаточное отношение кинематической передачи от вала подъемной машины к сельсинудатчику должно обеспечивать не более 100 оборотов сельсина-датчика за цикл подъема. Для повышения точности показаний указателя глубины в зубчатых передачах применены разрезные шестерни, обеспечивающие зацепление без зазоров. Для раздельного контроля положения левого и правого подъемного сосуда на пультах управления подъемных машин устанавливают два сельсинных указателя глубины.

При ревизии и наладке сельсинных указателей глубины необходимо проверить следующее:

1.Состояние сельсинов (см. подразд.10.4.3).

2.Состояние элементов кинематики и правильность выбора сменных шестерен для кинематической передачи. Точность показаний указателя глубины в значительной степени зависит от трения в кинематических звеньях, поэтому оно должно быть сведено до минимума. При появлении зазора в передаче к кольцевой шкале или визиру грубого отсчета необходимо проверить и отрегулировать разрезныешестерни, обеспечивающиепрактическибеззазорноезацепление.

3.Состояние смазки редуктора указателя глубины. Редукторы сельсинных указателей глубины необходимо один раз в два года смазывать костным маслом. Для замены смазки необходимо разобрать сельсинный указатель глубины и извлечь редуктор с сельсином. В редукторе открыть окна, закрываемые крышками, и удалить старую смазку. Для этого редуктор многократно окунуть в ванну с керосином, погружая его открытыми окнами вниз до уровня 3/4 его высоты, при этом необходимо следить, чтобы керосин не попал в сельсин. После удаления старой смазки дать возможность стечь керосину, просушить редуктор, затем смазать костным маслом шарикоподшипники и зубья шестерен, вращая вручную зубчатые передачи редуктора.

4.Правильность показаний указателя глубины. Для проверки подъемные сосуды установить поочередно на приемные площадки и промежуточные горизонты и карандашом нанести метки на шкалах, соответствующие этим положениям. Произвести контрольный перегон подъемных сосудов и проверить совпадение стрелок с метками и положением подъемных сосудов.

Следует помнить, что при исчезновении напряжения питания сельсинного указателя глубины может произойти рассогласование его показаний

сдействительным положением подъемных сосудов в стволе. Согласование

280