книги из ГПНТБ / Кудактин, А. В. Электрооборудование подъемно-транспортных машин учебник для учащихся механизаторской специальности мореходных училищ

Рис. 136. Схема кулачкового контроллера серии НТ-51

мов передвижения кранов и имеют симметричные схемы замыка­ ния контактов. Статоры двух двигателей включаются параллельно и имеют общие реверсивные механически сблокированные кон­ такторы; роторные цепи разделены. Для обоих двигателей уста­ навливается одна пара конечных выключателей КВВ и КВН, так как оба двигателя работают на один механизм. Контроллер НТ-52 имеет пять, а контроллер НТ-102 — шесть рабочих поло­ жений.

§ 57. Схемы магнитных контроллеров постоянного тока

Для управления двигателями постоянного тока с последовательным возбуждением применяются магнитные конт­ роллеры серий П, ДП, ПС и ДПС.

Контроллеры серий П и ДП имеют симметричные схемы включения, а контроллеры ПС и ДПС — несимметричные. Для

230

однодвигательных приводов используются контроллеры серий П и ПС, а для двухдвигательных приводов — ДП и ДПС.

На рис. 137 приведена схема магнитного контроллера П, поз­ воляющая осуществлять торможение противовключением и регу­ лировку скорости двигателя введением в цепь якоря дополнитель­ ных сопротивлений. Тормозной магнит ТМ имеет последователь­ ную обмотку и получает питание одновременно с якорем двига­ теля. Непосредственное управленйе схемой осуществляется командоконтроллером, имеющим по три рабочих положения при движении «Вперед» и «Назад».

Пуск электродвигателя в данной схеме автоматизирован с помощью трех электромагнитных реле времени 1РУ, 2РУ и ЗРУ, поэтому перевод рукоятки командоконтроллера может произво­ диться сразу из нулевого в последнее положение без опасения получить недопустимые броски пускового тока или чрезмерные ускорения механизма.

Торможение противовключением также автоматизировано. Контроль за торможением в зависимости от противоэ. д.с. двига­

231

Во втором положении командоконтроллера через его контакт Кб получает питание контактор П и за­ корачивает секцию г1 пускового сопротивления: частота вращения якоря возрастает; двигатель работает по характеристике 2.

При включении двигателя в сеть на секциях пускового сопро­ тивления за счет пускового тока устанавливаются определенные падения напряжения и реле 1РУ, 2РУ и ЗРУ срабатывают, раз­ мыкая свои контакты. Этим подготавливается автоматический разгон двигателя.

Во втором положении командоконтроллера контактор П зашунтирует секцию гх и обмотку реле ускорения 1РУ. Последнее, потеряв питание, с выдержкой времени замкнет свой контакт в цепи катушки контактора ускорения 1У, подготовив его к даль­ нейшей работе.

В третьем положении командоконтроллера через контакт Кб получает питание контактор ускорения 1У, который выводит из цепи якоря секцию пускового сопротивления г2 и шунтирует ка­ тушку реле ускорения 2РУ. Двигатель переходит на характери­ стику ЗА, увеличивая свою скорость.

Через определенную выдержку времени реле 2РУ замыкает цепь катушки контактора ускорения 2У и последний выводит из цепи якоря следующую ступень пускового сопротивления г3. Скорость двигателя еще более возрастает, так как он переходит на характеристику ЗБ. Через заданную выдержку времени сраба­ тывает третье реле ускорения ЗРУ и включает контактор ЗУ, ко­ торый шунтирует последнюю ступень пускового сопротивления в цепи якоря. Двигатель переходит на естественную характери­ стику 3.

232

ведена на рис. 139. Этот контроллер имеет несимметричную схе­ му включения и используется для управления двигателями после­ довательного возбуждения, установленными на механизмах вер­ тикального перемещения груза.

Для подготовки схемы к работе устанавливают командоконтроллер в нулевое положение и включают рубильники 1Р и 2Р. При этом через нулевые контакты К1 получает питание реле блокировки РБ, которое, срабатывая, шунтирует контакт К1 и подготавливает цепи управления к работе.

В первом положении командоконтроллера (в направлении подъема) размыкается его контакт К1 и замыкаются контакты КЗ и К4Увключаются линейный контактор Л и реверсивный кон­ тактор В. При этом подается питание в цепь якоря, в которую окажутся включенными последовательно сопротивления ги г2 и г3

233

такт Кб командоконтроллера замыкает подготовленную цепь кон­ тактора 2У и последний, срабатывая, шунтирует сопротивление гг в цепи якоря и выводит его на промежуточную характеристику 4а. Одновременно через блок-контакты 2У получает питание катушка контактора ускорения ЗУ, который шунтирует последнюю ступень сопротивления г3 в цепи якоря и выводит двигатель на естествен­ ную характеристику 4. Таким образом, пуск электродвигателя в данной схеме автоматизирован по принципу контроля противо- э. д. с. посредством реле ускорения РУ. При быстром переводе рукоятки командоконтроллера в четвертое положение разгон двигателя до 60—70% номинальной скорости будет происходить по характеристике 3, пока не сработает реле ускорения РУ, под­ ключенное параллельно цепи якоря.

В первом положении командоконтроллера, соответствующем спуску груза, включаются контакты К2, К7 и К8 и остаются включенными с нулевого положения контакты К9-К12. В резуль­ тате создается схема, приведенная на рис. 141. В схеме проис­ ходит следующее:

контакт К2 включает линейный контактор Л\ контакт К8 включает контактор 2Т, который своим размы­

кающим контактом разрывает цепь шунтирующего сопротивле­ ния Га;

234

контакт КП включает контактор 1М, который шунтирует со­

противление Гб‘, контакт К12 включает контактор 2М, который своим главным

контактом шунтирует сопротивление /7 , а блок-контактом подго­ тавливает цепь питания контактора ускорения 2У;

контакт К9 включает контактор 2Уу который своим главным контактом шунтирует сопротивление а блок-контактом вклю­ чает контактор ЗУ; последний, срабатывая, шунтирует сопротив­

ление Гг.

В результате создается искусственная схема включения сериесного двигателя, в которой последовательная обмотка воз­ буждения подключается параллельно якорю двигателя, в цепь которого введено сопротивление Г5. Последовательно с обеими

контакт К9 и отключает контакторы 2У и ЗУ, в связи с чем в цепь якоря вводятся дополнительные сопротивления г2 и г3, вы­ зывающие уменьшение скорости двигателя в режиме силового спуска и увеличение скорости при тормозном спуске.

В третьем положении командоконтроллера размыкается кон­ такт К12 и отключается контактор 2М. В результате в цепь по­ следовательной обмотки возбуждения ПОВ вводится сопротив­ ление Г7 и магнитный поток двигателя ослабляется, увеличивает­ ся скорость спуска груза как при силовом, так и тормозном режимах (характеристика 3 на рис. 140).

В четвертом положении командоконтроллера размыкается контакт К11 и разрывает цепь контактора 1М. Последний вво­ дит в цепь ПОВ дополнительное сопротивление г6. Кроме того, через контакт К5 включается цепь контактора /У, который шун­ тирует сопротивление Г\. В результате цепи якоря и последова­ тельной обмотки возбуждения оказываются включенными парал­ лельно, не будучи связаны общим сопротивлением в неразветвленной цепи. Следовательно, в четвертом положении созда­ ется схема, аналогичная схеме шунтового двигателя, характери­ стика которого близка к прямой (характеристика 4 на рис. 140).

Рис. 141. Развертка цепей контроллера серии ПС для первого положения спуска

235

Следует иметь в виду, что процесс перехода двигателя с ха­

четвертого положения в нулевое двигатель в обратном порядке пройдет те же характеристики, что и при движении рукоятки из нулевого положения в четвертое, и, постепенно замедляясь, плав­ но остановит опускающийся груз.

Схема обеспечивает также плавную остановку груза и при бы­ стром переводе рукоятки командоконтроллера из четвертого по­ ложения в нулевое. Осуществляется это следующим образом:

1. Якорь вместе с обмоткой возбуждения и тормозным элек­ тромагнитом отключается от сети и контактом IT замыкается на сопротивления г3, г2, г5 и г7. Образуется контур динамического торможения двигателя при самовозбуждении. При этом направ­ ление тока в ЛОВ не изменяется.

2. Через некоторую выдержку времени срабатывает реле тор­ можения 1РТ и включает контактор 2М, который шунтирует со­ противление г7. Общее сопротивление контура динамического торможения уменьшается, а эффективность торможения двигате­ ля возрастает.

3. Еще через некоторую заданную выдержку времени сраба­ тывает второе реле торможения 2РТ и вызывает переключение контактов 1Т и 2Т. В результате образуется новый контур дина­ мического товможения с самовозбуждением, в котором якорь двигателя с ПОВ замыкается на меньшее сопротивление г±. Интенсивность торможения еще более возрастает, причем к уси­ лию от электрического торможения добавится теперь усилие ме­ ханического тормоза, так как обмотка ТМ в контуре с /ч не об­ текается током. Механизм быстро, но достаточно плавно затор­ маживается и останавливается.

Схема данного магнитного контроллера позволяет тормозить механизм и в режиме противовключения. Для этого из положе­ ния спуска рукоятку командоконтроллера переводят в первое, положение подъема. При этом контакторы 2У и ЗУ выключаются и в цепь якоря вводятся сопротивления г2 и г3, ограничивающие толчки тока в режиме противовключения.

Схема магнитного контроллера серии ПС обеспечена всеми необходимыми видами защиты, а также снабжена рядом электри­ ческих блокировок.

Максимальная защита обеспечивается двухкзтушечным реле максимального тока РМ, контакты которого включены в цепь реле блокировки РБ. При срабатывании максимальное реле раз­ рывает цепь реле РБ и последнее обесточивает всю схему управ­ ления. Двигатель с тормозным электромагнитом отключается от сети и затормаживается.

236

Конечный выключатель КВВ включен последовательно с ка­ тушкой линейного контактора Л и воздействует на нее только в положениях подъема.

Минимальная (и нулевая) защита схемы осуществляется ре­ ле блокировки РБ, которое при чрезмерном снижении напряже­ ния или полном его исчезновении отключает цепи управления и обесточивает двигатель и тормозной электромагнит. Повторное включение реле блокировки возможно только после перевода командоконтроллера в нулевое положение (нулевая блокировка).

В схеме также предусмотрена механическая блокировка пар контакторов В, 1Т и 7 У, 1М, не допускающая их одновременного срабатывания. При одновременном включении контакторов В и 1Т на сопротивление г5, которое рассчитано на небольшое напря­ жение, будет подаваться полное напряжение сети. Чтобы избе­ жать этого, контакторы В и 1Т механически сблокированы так» что одновременно они сработать не могут. Контакторы 7У и 1М также механически сблокированы во избежание больших брос­ ков тока при их одновременном срабатывании.

В рассмотренной схеме магнитного контроллера серии ПС применен тормозной электромагнит с последовательной обмот­ кой. Контроллеры типа ПС также снабжаются тормозным элек­ тромагнитом с параллельной обмоткой. В этом случае в схеме предусматривается специальный контактор, управляющий рабо­ той тормозного электромагнита.

§ 58. Схемы магнитных контроллеров трехфазного тока

На кранах для управления двигателями трехфаз­ ного тока с фазным ротором применяются магнитные контролле­ ры серий Т, ДТ, ТС, ДТС, ТА, ДТА, ТСА, К, ДК и ДКС.

Контроллеры серий Т, ДТ, ТС и ДТС не обеспечивают авто­ матического управления процессами пуска и торможения двига­ телей и применяются в настоящее время только на кранах ста­ рой постройки.

Схема симметричного магнитного контроллера серии Т по­ казана на рис. 142. Она сравнительно проста и подробных пояс­ нений не требует.

В нулевом положении аппарата управления — командоконт­ роллера (в дальнейшем будем его для краткости обозначать КК) замкнуты его нулевые контакты К1 и при включении рубильни­ ков Р1 и Р2 получает питание реле блокировки РБ, которое, срабатывая, шунтирует нулевой контакт и подготавливает пита­ ние цепи управления.

В первом положении КК через его контакт К4 (или К5) по­ лучает питание контактор В (или Н) и подключает к сети дви­ гатель с полностью введенным в цепь ротора пускорегулировоч­ ным сопротивлением. Одновременно получает питание тормозной

237

Рис. 142. Схема магнитного контроллера серии Т

электромагнит ТМ и подготавливается цепь питания контактора противовключения П и контакторов ускорения 1У—4У.

В первом положении КК в цепь ротора введено значительное

и зазоров в передачах механизма), а также для торможения противовключением.

В последующих положениях КК последовательно включаются контакторы П, 1У, 2У, ЗУ и 4У и шунтируют ступени пускорегу­ лировочного сопротивления в цепи ротора. Скорость двигателя постепенно возрастает, достигая наибольшей величины в шестом

положении КК.

Остановка двигателя осуществляется переводом рукоятки КК в нулевое положение или первое положение противоположного направления. В первом случае двигатель и тормозной электро­ магнит отключаются от сети и механизм затормаживается меха­ ническим тормозом. Во втором случае двигатель переводится в

238

тактом К1 командоконтроллера обеспечивает также нулевую блокировку схемы. Механическая блокировка применена для ре­

и отдельного контактора М, управляющего работой тормозного электромагнита.

Подготовка контроллера серии ТС к работе производится так же, как контроллера серии Т. Работа его на положениях подъема груза также не отличается.

В первом положении К К при спуске груза срабатывают кон­ такторы В, 1П и 2П, т. е. двигатель включается на подъем с зашунтированными в цепи ротора обеими ступенями противовклю­ чения. Однако вращаться в этом положении К К двигатель не может, так как тормозной магнит ТМ обесточен и механизм за­ торможен (характеристика 1 тормозного спуска, показанная на

щения самопроизвольного подъема легких грузов.

Рис. 143. Схема магнитного контроллера серии ТС

233