книги из ГПНТБ / Шубинский, А. И. Электромонтер портовой механизации учеб. пособие

Современные краны чаще цсего имеют магнитные контроллеры, работающие на переменном токе. Реле времени питаются постоян­ ным током от специальных выпрямителей.

Все перечисленные выше магнитные контроллеры предназначе­ ны для управления одним электродвигателем. Контроллеры для управления двумя электродвигателями аналогичны по схемам и характеристикам и имеют марки ДТ, ДКС и др.

Магнитные контроллеры типа Т и ТС уже не выпускаются, но еще стоят на многих отечественных кранах.

Командоконтроллер магнитного контроллера представляет со­ бой контроллер кулачкового типа, только меньших размеров.

В отличие от обычных кулачко­ вых контроллеров командоконт-

S

На рис. 27 изображен разрез командоконтроллера с двумя рейками.

Кулачковые шайбы 4 закреплены на валу 3 контроллера, который вращается рукояткой 2. Положения рукоятки фикси­ руются впадинами. На неподвижных рейках закрепляются контакты 1, к которым через клеммы подходят провода цепи управ­ ления. Подвижные контакты 8 закреплены на рычагах 6, качаю­ щихся на шарнирах. Кулачковые шайбы вала находят на роли­ ки 7 рычагов, отводят подвижные контакты от неподвижных и размыкают цепи. Когда кулачок сошел с ролика, рычаг под дей­ ствием пружины 5 замыкает контакты. Положение вала контрол­ лера фиксируется специальным фиксирующим устройством.

50

К каждому типу командоконтроллера прикладывается табли­ ца замыканий. Знаком «X» отмечают контакты, замкнутые в дан­ ном положении.

Контакторная панель (рис. 28) чаще всего представляет собой щит 1, на котором смонтированы контакторы 7, 8 и 9, реле управ­ ления 2, приборы защиты 6, рубильники силовой цепи 3 и цепи управления 4, а также предохранители цепи управления 5.

Контакторы реверса электродвигателя, как правило, сблоки­ рованы между собой электрически, а в некоторых случаях механически. Это предотвращает случайное включение контак­ торов.

720В

Рис. 29. Электросхема магнитного контроллера типа КС

Для управления крановыми электродвигателями подъема наи­

При включении рубильника 2Р подается постоянный ток в цепь управления. В нулевом положении контроллера замкнуты контак­ ты К1. Ток поступает на катушку реле 2РН. Реле включится и замкнет свои замыкающие контакты, которые зашунтируют кон­ такты К1■ Теперь ток может поступать на эту катушку, минуя контакты К1.

Одновременно получают питание катушки реле времени 1РУ и 2РУ. Реле включатся и разомкнут свои размыкающие контак­ ты. Так как система работает в режиме частых пусков и остано­ вок, то применено форсированное растормаживание тормоза. Тор­ мозной электромагнит ТМ включается сначала на полное напря­ жение сети, а затем в цепь катушки электромагнита вводится сопротивление СФ, что уменьшает нагрев катушки. При включении

«Подъем» замыкаются контакты К2, К4, К8 и К9. Ток через за­ крывшиеся контакты 2РН, концевой выключатель КВ, контакт К2 пойдет на катушку контактора 2В. Одновременно подается ток в катушку 1В. Оба контактора включатся, и статор электродвига­ теля получит напряжение. Через закрывшийся контакт К8 получит питание катушка контактора Т. Контактор включится и подаст напряжение на электромагнит, который разомкнет тормоз.

При включении контакта Т напряжение в катушке РТ посте­ пенно спадает, ее контакты с некоторой выдержкой разомкнутся и отключат конктактор 1Т. Ток в‘ катушку тормозного электромаг­ нита пойдет через сопротивление СФ, и она окажется вклю­ ченной на пониженное напряжение, достаточное для ее удер­ жания.

Через контакты К9 получит питание катушка контактора Я, контактор сработает и зашунтирует первую секцию сопротивле­ ния.

Во втором положении командоконтроллера замкнутся контак­ ты КЮ и получит питание катушка контактора 1У. Контактор включится и выведет следующую ступень сопротивления.

Втретьем положении командоконтроллера замыкаются кон­ такты К11 и получает питание катушка контактора 2У. Контак­ тор включится и выведет очередную ступень сопротивления. -

Блок-контакты контактора 2У в цепи катушки 1РУ откроют­ ся, и катушка реле 1РУ обесточится. Его контакты 1РУ с выдерж­ кой времени закроются и подготовят цепь катушки контактора ЗУ.

Вчетвертом положении закроются контакты KI2, и катушка контактора ЗУ окажется под напряжением. Контактор включится

ивыведет очередную ступень сопротивления. При этом закроются замыкающие блок-контакты ЗУ в цепи катушки 4У, а размыкаю­ щий блок-контакт в цепи катушки реле времени 2РУ откроется и обесточит реле 2РУ. Размыкающие контакты реле времени 2РУ закроются с выдержкой времени. Сработает катушка 4У и вклю­ чит контактор 4У, который выведет очередную секцию сопротив­ ления.

При включении командоконтроллера в направлении «Спуск» ни один из статорных контакторов не включится до тех пор, пока ру­ коятка контроллера не будет поставлена в третье положение.

52

В третьем положении «Спуск» замыкаются контакты К2 и Кб, получают питание катушки контакторов 2В и 2Н. Контакторы включатся, и электродвигатель будет работать в системе двух­ фазного торможения.

Одновременно с этим через замкнувшиеся блок-контакты 2Н и замкнутые ранее контакты К7 получит питание катушка реле РБ, которая замкнет свои контакты и блокирует контакт К2. Че­ рез контакт К8 сработает контактор электромагнита Т и включит электромагнит. Контакты К9 и К10 также замкнутся и включат контакторы П и 1У, которые выведут часть сопротивлений.

В четвертом положении командоконтроллера замкнутся кон­ такты К5 и разомкнутся контакты К2 и КЗ, вследствие чего от­ ключится контактор 2В. Блок-контакты контактора 2В замкнутся, и включится контактор /Я.

Таким образом, электродвигатель получит питание от контак­ торов 1Н и 2Н и будет работать .в режиме силового спуска, если груз легкий. Если же груз тяжелый, то наблюдается торможение с возвратом энергии в сеть.

Для уменьшения скорости опускания груза следует перевести рукоятку контроллера во второе и первое положения. При этом происходит торможение противовключением.

Впервом положении выведена часть сопротивления ротора, следовательно, скорость опускания груза будет наименьшей.

Разобравшись в принципиальных схемах магнитных контролле­ ров, несложно разобраться в их монтажных схемах.

Внекоторых современных крановых схемах применяются маг­ нитные контроллеры с постоянным током только для реле управ­ ления.

В этом случае постоянный ток получают от выпрямителей. Вся же остальная цепь управления работает на переменном токе. К таким схемам относятся схемы с магнитными контроллерами серий ТП и ТСА.

§ 16. ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ВЫПРЯМИТЕЛИ

Для ограничения пусковых токов, возникающих при пуске электродвигателей, и для регулировки скоростей электродвигате­ лей в крановых схемах широко применяются устройства, назы­ ваемые пускорегулирующими сопротивлениями.

Для крановых электродвигателей, где сила тока, индуктируе­ мая в роторе, значительна, сопротивления изготовляют из отдель­ ных чугунных элементов, которые собираются в стандартные ящи­ ки сопротивлений (рис. 30). В ящик может входить 20—40 эле­ ментов. Элементы 1 собираются на стальные, изолированные мика­ нитом шпильки 2. Отдельные элементы соединяются между собой последовательно, для чего между ними поочередно ставят метал­ лические и миканитовые шайбы 4. Надежный контакт между от­

53

дельными элементами достигается натяжением гаек 5 на шпиль­

ках.

Через определенное количество элементов устанавливаются вы­ воды 3, к которым через наконечники подсоединяются кабели, иду­ щие к контроллеру или ротору электродвигателя. Для придания

Рис. 30. Крановые сопротивления с чугунными элементами

набору элементов сопротивлений определенной жесткости шпиль­ ки крепятся в стальных боковинах 6.

Промышленность выпускает стандартные ящики чугунных со­ противлений под индексом «Н». Сопротивление ящика в зависи­ мости от каталожного номера колеблется от 0,1 до 11 Ом.

Рис. 31. Крановые сопротивления со спиральными элементами

Из отдельных ящиков можно скомплектовать пускорегулирую­ щее сопротивление для любых электродвигателей. Кроме сопро­ тивлений из чугунных элементов, для крановых электродвигате­

54

Г л а в а 3

ЭЛ ЕК Т РО СХЕМ Ы П О РТ АЛ ЬН Ы Х К Р А Н О В

§ 17. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРАНОВЫХ ЭЛЕКТРОСХЕМ

Основная задача любой крановой электросхе­ мы — производительная, надежная работа крана.

В электросхемах современных кранов предусматриваются ре­ ле времени, которые автоматически разгоняют электродвигатели до номинальных скоростей. На некоторых кранах ставят грейфер­ ные автоматы, которые автоматически включают электродвигатель поддерживающей лебедки после того, как грейфер закрыт. Приме­ няют так называемые «канатные импульсаторы»— автоматиче­ ские устройства, включающие электродвигатель грейферной лебедки в момент опускания грейфера на груз. С этого момента лебед­ ка такого крана работает автоматически вплоть до выхода грей­ фера из трюма.

Крановая электросхема должна обеспечить полную безопас­ ность и безаварийность работы крана. С этой целью на кранах устанавливаются ограничители грузоподъемности и концевые огра­ ничители механизмов подъема, изменения вылета стрелы, враще­ ния кабельного барабана, а также механизма передвижения. Эти устройства отключают весь кран или электродвигатель соответст­ вующего механизма при подъеме груза, превышающего грузоподъ­ емность крана, при подъеме крюка к концевым блокам стрелы, при разматывании троса с барабана лебедки сверх допустимых пределов, при подходе стрелы к своим крайним положениям, при разматывании кабеля с кабельного барабана.

На тележках крана устанавливаются концевые ограничители, препятствующие наезду кранов на тупиковые упоры. Концевые ограничители крана включаются в электросхему таким образом, чтобы при отключении электродвигателя при подходе механизма к крайнему положению можно было быстро включить электродви­ гатель в противоположном направлении. Так, при попытке поднять груз, превышающий грузоподъемность крана, ограничитель грузо­ подъемности отключает электродвигатели лебедки, но не препят­ ствует включению тех же электродвигателей в направлении «Спуск». Аналогичное явление происходит и при подъеме крюка слишкохМ близко к концевым блокам стрелы. Электродвигатели лебедки в этом случае отключаются при работе в направлении «Подъем» и могут быть легко включены в направлении «Спуск». По такому же принципу включаются в схему концевые ограничи­ тели стрелового механизма и механизма передвижения.

56

В кабине крановщика имеется кнопка, шунтирующая концевой ограничитель кабельного барабана. При срабатывании ограничите­ ля крановщик нажимает на кнопку и включает механизм передви­ жения в противоположную сторону. В некоторых случаях концевой ограничитель заменяют звуковым сигналом либо заменяют кноп­ ку специальным релейным устройством.

Для защиты от угона ветром на всех современных кранах ста­ вят анемометры, связанные с электросхемой крана.

На некоторых кранах (например, на кранах «Каяр») такой анемометр при силе ветра более 7 баллов полностью отключает весь кран от внешней сети. На других кранах при силе ветра 5 баллов анемометр подает звуковой сигнал, отключает механизм передвижения и опускает противоугонные рельсовые захваты. При силе ветра 7 баллов и выше происходит полное отключение кра­ на. Такие приборы установлены на кранах типа «Абус».

Для защиты электродвигателей от перегрузки на кранах при­ меняются максимальные реле различных конструкций (см. гл. 2). В некоторых случаях они отключают главный автомат или главный контактор (краны «Каяр», «Абус»), в других — только один меха­ низм, о чем на пульте управления сигнализирует соответствующая

Электросхема крана должна полностью исключать возможность неожиданного включения в работу механизма при включении крановщиком главного автомата (главного рубильника, главного линейного контактора), если какой-либо контроллер находится не в нулевом положении. Защита кранов от небрежности обслуживаю­ щего персонала носит название н у л е в о й . Нулевая защита пред­ охраняет кран также и от самопроизвольного включения механиз­ мов при неожиданном включении тока после отключения крана от внешней сети. В этом случае, даже если какой-либо контроллер остался в ненулевом положении, при подаче напряжения кран не будет работать до тех пор, пока крановщик не поставит все конт­ роллеры в нулевое положение и не начнет сознательно выводить их для выполнения нужных операций.

Нулевая блокировка, как и максимальная защита, может быть общей и индивидуальной. Общая нулевая блокировка применена в электросхемах кранов «Каяр», «Абус», индивидуальная — в элект­ росхеме крана «Ганц».

* Для освещения крана устанавливаются трансформаторы на 380/220 либо 380/110 В. Использовать корпус крана как «землю» и подсоединять освещение по схеме «фаза 380 В — земля» по дей­ ствующим правилам нельзя, так как это создает опасность пора­ жения электротоком портовых рабочих, занятых на застропке (отстропке) груза. Для местного ремонтного освещения должны ис­ пользоваться лампы напряжением 12 или 24 В. Отопительные приборы крана — грелки, калориферы и др.— должны включать­ ся на напряжение не выше 220 В, для чего на большинстве кра­ нов ставятся понижающие трансформаторы.

57

§ 18. ЭЛЕКТРОСХЕМА КРАНА «КИРОВЕЦ»

Портальный кран «Кировец» грузоподъемностью 10 т выпуска 1972 г.— один из лучших современных портальных кранов, рас­ считанных на переработку как штучных, так и навалочных грузов. Высокие скорости крана (подъема 60 м/мин и поворота 1,4 об/мин) обеспечивают высокую производительность при самых различных

вариантах работы.

Кран имеет шарнирно-сочлененную стрелу с прямым хоботом. Для оттяжки хобота применен стальной канат. Все основные ме­ таллоконструкции крана-— стрела, хобот и портал — цельносвар­ ные из листового проката.

Двухбарабанная лебедка, размещенная в машинном отделе­ нии, представляет собой два отдельных механизма с электродви­ гателями и электрогидравлическими растормаживателями.

Механизм поворота также находится в машинном отделении и имеет колодочный тормоз с ножным приводом.

Механизм изменения вылета стрелы расположен в верхней части металлоконструкции поворотной части. Он состоит из элект­ родвигателя и двухступенчатого редуктора, колодочный тормоз снабжен электрогидравлическим растормаживателем. На выход­ ном валу редуктора шестерня зацепляется с зубчатой рейкой, шар­ нирно соединенной со стрелой.

Передвигается кран на четырех тележках, причем все они яв­ ляются ведущими.

Подвод тока. От крановой колонки, находящейся на причале, ток по гибкому шланговому четырехжильному кабелю поступает на щетки кабельного барабана.

Для уменьшения силы тока, приходящейся на одно кольцо, ток каждой фазы пропускается по двум кольцам (рис. 34). От колец кабельного барабана ток поступает на общий автоматический воздушный выключатель АР и оттуда — на общий кольцевой то­ коприемник, где для передачи тока одной фазы используется одновременно три кольца. От общего автоматического воздушного выключателя АР ток через рубильник, три предохранителя и контактор поступает на батарею конденсаторов, служащую для повышения коэффициента мощности (cos ф) и снижения силы то­ ка в подводящем кабеле. Параллельно конденсаторам подсоедине­ на батарея разрядных ламп РЛ, предназначенная для снятия за­ ряда с конденсаторов при отключении крана.

От кольцевого токоприемника ток поступает на главный авто­ матический воздушный выключатель АГ, включение которого осу­ ществляется «замком зажигания» 3. При повороте ключа в «замке зажигания» включается промежуточное реле РЗ, которое контак­ тами 22С—84 становится на самоблокировку и контактами 21С— 17С подготавливает цепь катушки А Г. При включении главного автомата его катушка получает питание по цепи: неподвижный контакт главного автомата — клемма Л31С — блок-контакт 17С — контакты промежуточного реле 17С—21С — контакты аварийного

58