книги из ГПНТБ / Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник

тированы сверху вниз: силовые дроссели, трехфазный трансфор­ матор и выпрямительный блок. В секции со стороны передней дверцы размещены два магнитных пускателя и три панели: па­ нель выхода (дроссель насыщения); панель, на которой располо­ жены входные зажимы, предохранители, элементы автоматиче­ ской защиты; панель с деталями автоматической стабилизации силы выходного тока. К крышке шкафа крепится вентилятор для охлаждения кремниевых вентилей. Контролировать работу заряд­ ного агрегата можно по показаниям приборов и по сигнализации, установленной на щите.

Зарядный агрегат ВАЗ-70-150 может работать в двух режи­ мах. В режиме А он обеспечивает силу зарядного тока до 150 А при напряжении 40—70 В, достаточную для зарядки таких акку­ муляторных батарей, как 34ТЖН-300ВМ, 40ТЖН-400, 36ТЖН-550. В режиме Б обеспечивается сила зарядного тока до 125 А и на­ пряжение 30—55 В. Это позволяет производить зарядку аккуму­ ляторных батарей типа 27ТЖН-300ВМ, 22ТЖН-300ВМ и др.

Для включения агрегата необходимо правильно по полярно­ сти подключить аккумуляторную батарею к зажимам зарядного устройства («плюс» батареи — плюсовой зажим, «минус» бата­ реи— минусовый зажим).

Агрегат имеет защиту от неправильного подключения, поэтому при правильном подключении получает питание катушка реле Р1, которое замыкает свои контакты Р1 в цепи катушки магнитного пускателя К2.

Для включения зарядного агрегата необходимо повернуть руч­ ку пакетного выключателя ПВ. При этом получает питание ка­ тушка К2, так как контакты Р1 замкнуты. Магнитный пускатель К2 срабатывает и замыкает свои контакты К2 в цепи кнопки КУ. При этом загорается сигнальная лампочка ЛС1. При нажатии на кнопку КУ замыкается цепь двигателя М вентилятора. Двигатель приходит во вращение, вентилятор создает поток воздуха, кото­ рый заставляет ветровое реле повернуться относительно его оси. Заключенная в стеклянной колбе реле ртуть перемещается и за­ мыкает контакты РВ.

Катушка магнитного пускателя К1 получает питание, пуска­ тель срабатывает, замыкает силовые контакты KU подключая к силовой цепи через переключатель ПП (1Н в режиме А, ЗН в ре­ жиме Б) первичную обмотку трехфазного трансформатора. Одно­ временно замыкаются блок-контакты KI, шунтирующие кнопку КУ. Размыкающие контакты К1 в цепи пусковой обмотки П1—П2 двигателя вентилятора и в цепи сигнальной лампы ЛС1 размы­ каются, они отключаются.

Кремниевый выпрямительный мост БВ1 получает питание от вторичных обмоток трансформатора Тр1 через балластный дрос­ сель насыщения ДС, который состоит из шести магнитопроводов. На каждом из магнитопроводов по четыре обмотки. Главная об­

210

Очевидно, что подмагничивание магнитопроводов дросселя также пропорционально току нагрузки. * v

Для автоматической стабилизации силы тока на выходе (за­ рядка при постоянной силе зарядного тока) и управления им дроссель насыщения ДН имеет две обмотки управления. Размаг­ ничивающая обмотка (отрицательное смещение) получает пита­ ние через сопротивление 6R от выпрямительного моста БВ2. Вы­ прямительный мост БВ2, в свою очередь, питается от сигнального трансформатора Тр2. Ток в подмагничивающую обмотку (поло­ жительное смещение) поступает также от выпрямительного мо­ ста БВ2 через усилитель постоянного тока. Его сила изменяется, поддерживая постоянной силу выходного тока выпрямителей.

Трехкаскадный полупроводниковый усилитель постоянного то­ ка состоит из германиевых транзисторов 1ГТ, 2ГТ, ЗГТ с общим эмиттером. На вход усилителя автоматического управления по­ ступает разность двух напряжений: эталонного и напряжения сигнала, которое пропорционально току выхода выпрямителя. На­

вание дросселя напряжения, уменьшается индуктивное сопротив­ ление его обмоток, а напряжение, поступающее на выпрямитель­ ный мост 2Д—5Д, возрастает. При этом уменьшается напряже­ ние, поступающее на базу транзистора 1ГТ, уменьшается ток базы, увеличивается сопротивление цепи эмиттер—коллектор, что, в свою очередь, приводит к уменьшению тока базы второго тран­ зистора и уменьшению сопротивления его цепи эмиттер—коллек­ тор. Это приведет к уменьшению тока базы третьего транзистора и увеличению сопротивления цепи эмиттера и коллектора. Ток подмагничивания в дросселе насыщения ДС уменьшится, следо­ вательно, уменьшится ток в главных обмотках дросселя ДС и со­ ответственно в цепи нагрузки.

Уменьшается сигнальное напряжение, следовательно, увеличи­

грузки, и срабатывает усилитель постоянного тока, благодаря ко­ торому даже при значительном изменении напряжения сила тока нагрузки колеблется в незначительных пределах. Однако колеба­ ния напряжения сети через дроссель напряжения ДН передают­ ся на выпрямительный мост 2Д—5Д и напряжение его несколько изменится, в то время как эталонное напряжение остается посто­ янным. Это приведет к тому, что напряжение, подаваемое на транзистор 1ГТ, и ток выхода выпрямителя не останутся посто­ янными при изменении напряжения питающей сети. Чтобы сгла­

дить эти колебания тока, последовательно диоду 1Д подключает­ ся сопротивление 5R, благодаря чему опорное напряжение в ка­ кой-то степени также становится зависимым от напряжения пи­ тающей сети. Это содействует стабилизации тока при колебаниях напряжения сети.

Ток зарядки в пределах от 60 до 150 А устанавливается с помощью выносного регулятора 8R. Если уменьшить сопротивле-

Рис. 149. Электрическая схема устройства для автоматической зарядки кис­ лотных аккумуляторных батарей

ние регулятора, то в первый момент уменьшится сигнальное со­ противление, что приведет к срабатыванию усилителя, и ток на­ грузки будет увеличиваться до тех пор, пока напряжение на регуляторе тока не вернется к своему первоначальному значению, приближающемуся к значению эталонного напряжения. Если же сопротивление регулятора тока увеличить, то схема срабатывает в обратном порядке и выходной ток уменьшается.

Для автоматической зарядки кислотных аккумуляторных ба­ тарей при постоянном напряжении, а также для проведения кон­ трольно-тренировочных циклов может быть использовано устрой­ ство, электрическая схема которого приведена на рис. 149.

Стартерная аккумуляторная батарея автопогрузчика подклю­ чается к выводным клеммам. Включением тумблера Вк автомати­

212

Постоянное напряжение поддерживается стабилизатором напря­ жения.

Продолжительность зарядки устанавливается электромехани­ ческим программным реле времени Р1, которое через определен­ ную заданную выдержку размыкает контакты 1Р1. Пока контак­ ты 2Р2 замкнуты, получает питание обмотка электромагнита ЭМ

тареи электродвигатель М реле размыкает контакты 1Р1. Катуш­ ка реле Р2 обесточивается и размыкает свои контакты ЗР2 и4Р2 или же переключает их на положение разряда. При этом кон­ такты 2Р2 замыкаются и программное реле времени Р1 включа­ ется уже для контроля времени разряда.

В процессе разряда напряжение на клеммах аккумуляторной батареи понижается, и при заданной величине напряжения и соответствующей полярности тока срабатывает поляризованное реле напряжения РЗ, которое контактами 1РЗ замыкает цепь реле рода работы Р2, и цикл зарядки повторяется. При необходимо­ сти время зарядки может корректироваться вручную. Для конт­ роля количества циклов устанавливается электромеханический или электронный счетчик, а для контроля силы зарядного и раз­ рядного тока подключаются амперметр и самопишущий вольт­ метр. По продолжительности разрядной кривой, записанной на диаграммной ленте, можно рассчитать фактическую емкость ак­ кумуляторной батареи.

Г Л А В А XI

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛИСТАМИ

И ВАГОНООПРОКИДЫВАТЕЛЯМИ

§32. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛИФТАМИ

Внастоящее время лифты еще не получили широкого рас­ пространения в портах. Они применяются на некоторых много­ этажных портовых складах, например в Одессе. Основным видом автоматики, применяемой при управлении лифтами, является ре­ лейно-контакторная автоматика. Электрические схемы на бес­ контактной аппаратуре, которые отличаются высокой надежно­ стью, но пока стоят дороже, распространены мало.

Автоматизация управления лифтами сводится к дистанцион­ ному управлению, к дистанционному диспетчерскому управлению

ик применению различных автоматических устройств, обеспечи­ вающих контроль и безопасность работы лифтов.

Рассмотрим автоматизацию управления грузовым лифтом, в качестве привода которого использован двухскоростной асинхрон­

213

ный короткозамкнутый двигатель для точной остановки кабины

(рис. 150).

Силовой кабель вводится в помещение машинного отделения лифта в так называемое вводное устройство ВУ, которое состоит из шкафа с рубильником. Предусматривается также защита (фильтр) от радиопомех, которые возникают при работе лифта. Из вводного,устройства ВУ ток подается на автомат А, который

током от селенового выпрямителя ВС, включенного по мостовой схеме. Для питания выпрямителя ток подается через трансфор­

такты: натяжного устройства ограничителя скорости ДНУ, огра­ ничителя высоты подъема ВДВ, ограничителя спуска ВДН, огра­ ничителя скорости ОС. Включение реле нормальной работы РНР производится вставкой штепсельного разъема ШР. При профи­ лактическом обслуживании вставку из цепи катушки РНР выни­ мают и вставляют в цепь двухкнопочного поста управления. (На

Скорость движения кабины при этом будет в четыре раза ниже номинальной.

Когда катушка РНР получит питание, реле срабатывает и замкнет свои контакты РНР, подготавливая включение цепей контакторов Б, М, В и Н. Управление лифтом осуществляется с помощью кнопочной панели 1ДП, ..., 6ДП, расположенной в ка­ бине.

Рассмотрим работу схемы, если, например, кабина лифта на­ ходится на первом этаже и необходимо поднять ее на шестой.

При нажатии на кнопку 6ДП ток через замкнутые контакты 6ЭП II этажного переключателя поступит на катушку реле на­ правления движения вверх РУВ. Кнопка 6ДП остается утоплен­ ной, так как одновременно получает питание ее катушка 6ДП через уже замкнутые контакты РУБ. Таким образом, приказ, дан­ ный кнопкой 6ДП, зарегистрирован, и он будет снят, когда каби­ на лифта поднимется на шестой этаж и катушка РУВ обесточится.

Катушка РУВ замыкает также свои контакты в цепи катушки контактора Б. Контактор Б срабатывает и своими силовыми кон­ тактами замыкает цепь быстроходной обмотки статора двигателя. Одновременно замыкаются контакты в цепи катушки реле време-

214

тановки РТО. Контакты РТО замыкаются, контактор В срабаты­ вает и замыкает свои силовые контакты В в цепи статора двига­ теля. Тормоз растормаживается, двигатель приходит в движение и набирает номинальную частоту вращения.

При подходе кабины к шестому этажу отводка, закрепленная на кабине, переводит рычаг этажного переключателя из правого положения в левое. При этом размыкаются контакты этажного переключателя 6ЭПII, отключается питание катушки РУВ, кон­ такты РУВ в цепи катушки контактора Б размыкаются, и она обесточивается. Замыкаются размыкающие контакты Б в цепи катушки контактора М, контактор М срабатывает, и двигатель переходит на доводочную частоту вращения, которая в четыре раза меньше номинальной. Одновременно размыкаются контакты Б в цепи катушки РВБ, но, так как параллельно ей подключен конденсатор С, выдержка времени при размыкании этого реле больше времени включения контактора М и йонтактор В остается включенным. Катушка РВБ теряет питание, ее контакты размы­ каются, но катушка РТО получает питание через замкнутые кон­ такты индуктивного реле точной остановки РИТ О.

Индуктивный датчик точной остановки по принципу действия не отличается от индуктивных датчиков, рассмотренных в § 3. Конструктивно он выполнен в виде Ш-образного магнитопровода, на сердечник которого насажена катушка, подключенная после­ довательно с катушкой РИТО в цепи сигнализации. Ш-образный магнитопровод устанавливается на кабине, и при подходе ее к положению точной остановки он оказывается напротив стальной скобы (магнитного шунта), которая закреплена в шахте. Возмож'- но и другое конструктивное решение, когда Ш-образный магнито­ провод устанавливается в шахте, а магнитный шунт — на каби­ не. Это бесконтактное реле, которое не имеет подвижных частей.

Когда магнитопровод разомкнут, катушка датчика оказывает малое сопротивление переменному току, так как индуктивность ее невелика. Через катушку РИТО проходит достаточный ток для того, чтобы якорь реле был притянут, а контакты замкнуты. Ког­ да же напротив магнитопровода оказывается uiyH f, индуктивное

катушки РТО размыкаются, и реле обесточивается. При этом раз­ мыкаются контакты РТО в цепи катушек контакторов М и В. Кабина лифта останавливается против шахтной двери шестого этажа.

Для спуска кабины, например на второй этаж, необходимо нажать на кнопку 2КП, и через замкнутые контакты этажного переключателя 2ЭП II получит питание катушка РУН, которая замкнет свои контакты в цепи контактора Б и в цепи катушки кнопки 2К.И. Контактор Б замкнет свои контакты, а далее схема работает подобно тому, как было описано выше.

218

Для вызова кабины, например на первый этаж, необходимо нажать на кнопку 1КВ. При этом включается сигнальная лам­ почка 1ЛВ на световом табло, а кнопка остается утопленной, так как получает питание катушка 1КВ. Одновременно катушка реле сигнала PC обесточивается и замыкает свои контакты PC в цепи звукового сигнала ЗС и размыкает свои контакты в цепи катуш­ ки реле времени РВ. Таким образом, при нажатии на кнопку вы­ зова раздается звуковой сигнал, продолжительность которого зависит от выдержки времени, на которую отрегулировано реле РВ. Вызов зарегистрирован, но при открытии шахтной двери пер­ вого этажа он автоматически снимается шунтированием катушки 1КВ кнопки вызова контактами 1ДШ.

В современных скоростных лифтах автоматизируется также переключение обмоток двигателя в зависимости от частоты вра­ щения. Благодаря этому обеспечивается точность остановки каби­ ны независимо от степени ее загрузки. Это достигается тем, что параллельно отключающим контактам включаются шунтирующие, зависящие от частоты вращения.

Автоматическое управление лифтом может осуществляться селектором, предназначенным для выбора этажей, на которых должна остановиться кабина. Роль селектора в тихоходных лиф­ тах выполняют этажные переключатели в шахте или централь­ ный аппарат в машинном помещении. С помощью селектора обес­ печивается фиксированное положение кабины в шахте. Наиболее простой конструкцией электромеханического селектора является командоконтроллер, вал которого приводится в движение через редуктор от вала лебедки. Переключение контактов такого селек­ тора происходит в момент перехода кабины лифта из зоны пре­ дыдущего этажа в зону последующего.

Применяется также механический селектор с магнитным кор­ ректором, который называется иногда центральным этажным ап­ паратом. Магнитный корректор состоит из фрикционной муфты, шайбы с регулируемыми кулачками и электромагнита. Это уст­ ройство корректирует положение вала этажного аппарата, если его положение не соответствует положению кабины в шахте из-за проскальзывания каната на канатоведущем шкиве. Выключатель

вторым этажами, и своими контактами размыкает или замыкает цепь электромагнита.

При замкнутой цепи якорь электромагнита притянут и вал этажного аппарата не вращается, если его положение не соот­ ветствует положению кабины вследствие проскальзывания кана­ тов на ведущем шкиве. Шайба с помощью кулачка удерживается рычагом выключателя корректора до тех пор, пока рычаг не сместится с отводки, установленной на кабине лифта. Расстояние между опорными кулачками пропорционально длине отводки. Соответствие между положением кабины и положением вала

2 1 7

этажного аппарата будет достигнуто, когда она пройдет путь, равный длине отводки.

Внастоящее время существует система автоматического уп­ равления лифтом с бесконтактным селектором с запоминающим устройством. Запоминающее устройство представляет собой пря­ моугольную или квадратичную матрицу с магнитными тороидаль­ ными элементами или с транзисторами. Если на складе работает несколько лифтов, то управление ими может быть дистанционным диспетчерским. В этом случае внешние вызовы регистрируются, собираются и с оптимальной последовательностью распределяют­ ся устройством автоматического управления.

Возможно и программное управление лифтами. При работе на заданной программе кабины отдельных лифтов обслуживают оп­ ределенные зоны этажей, а некоторые этажи проходят безоста­ новочно.

Для измерения массы поднимаемого груза целесообразно при­ менение полупроводниковых тензодатчиков, конструкция и прин­ цип работы которых описаны в § 3.

Всоответствии с Единой системой планово-предупредительно­ го ремонта и рациональной эксплуатации технологического обо­ рудования машиностроительных предприятий наработка лифтов измеряется в километрах пробега кабины. В Положении о плано­ во-предупредительном ремонте перегрузочных машин морских портов количественный показатель наработки лифтов не оговорен, поэтому целесообразно осуществлять автоматический учет нара­ ботки в киловатт-часах.

§33. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ВАГОНООПРОКИДЫВАТЕЛЯМИ

Всовременные высокопроизводительные комплексы по пере­

валке навалочных грузов часто входят вагоноопрокидыватели. Это установки, предназначенные для разгрузки железнодорожных вагонов путем наклона или переворачивания платформы, на ко­ торую груженый вагон закатывается, а затем надежно закрепля­ ется. Вагоноопрокидыватели, у которых груз высыпается через торец вагона, называются торцевыми, а у которых через боковую стенку — боковыми. При этом угол наклона разгрузочной плат­ формы менее 90°. Если же этот угол превышает 90°, то опроки­ дыватель называется круговым. При повороте вагона в несколь­ ких плоскостях опрокидыватель получает название комбиниро­ ванного. Все перечисленные типы вагоноопрокидывателей имеют устройства, удерживающие вагон при опрокидывании, ускоряю­ щие разгрузку, особенно слеживающихся или смерзающихся грузов.

Автоматизация вагоноопрокидывателей характеризуется опти­ мальным объемом автоматизации, применением серийной аппара­ туры и построением схем автоматики таким образом, чтобы воз­ можная неисправность (обрыв провода, отказ какого-либо эле­ мента системы) не приводила к неправильной или опасной рабо­

218

те отдельных механизмов или всего опрокидывателя в целом. Управление работой автоматизированного вагоноопрокидывателя имеет два основных режима: общий и индивидуальный, а общий режим в свою очередь подразделяется на автоматический и опе­ раторский (дистанционный).

При общем автоматическом управлении вмешательство опера­ тора необходимо только при переходе от автоматизированных процессов к неавтоматизированным, например, подача груженых вагонов и уборка опорожненных. Эти процессы выполняются с помощью маневровых локомотивов, управляемых машинистами. Управление разгрузкой вагонов осуществляется автоматически, а операторский (дистанционный) режим необходим для управления переходами между разгрузкой, подачей и уборкой составов. Вклю­ чение дистанционного режима сигнализируется специальным табло.

Для опробования и наладки механизмов применяется индиви­ дуальный режим управления, который выполняется оператором аппаратурой ручного управления. Оператор в этом случае нахо­ дится около управляемого агрегата и наблюдает за его работой. Автоматика в этом режиме необходима только для обеспечения безопасности.

Управление работой вагоноопрокидывателя осуществляется с центрального пульта, на который вынесены все аппараты: по вы­ бору режимов управления; по управлению пусковыми операция­ ми и сигнализацией, связанной с работой опрокидывателя.

В систему сигнализации входит звуковая сигнализация без­ опасности, которая служит для предупреждения о начале работы линии разгрузки и подается при включении дистанционного ре­ жима управления. Только спустя определенное время после пода­ чи звукового сигнала напряжение подается на пусковой блок системы автоматического управления. Такая блокировка не до­ пускает пуска механизма опрокидывателя до подачи сигнала без­ опасности.

Для определения начального момента перехода к дистанцион­ ному управлению на центральном пульте должно зажигаться све­

Разгрузку вагона можно включить только при закрытых светофо­ рах, а зеленые огни на линии разгрузки включаются при готовно­ сти ее к приему маневровых локомотивов. Кроме того, с помо­ щью световых табло подаются сигналы о положении вагонов на путях надвига и об их уборке, о подходе вагонов для разгрузки.

Предусматривается также сигнализация о нахождении основ­ ных механизмов вагоноопрокидывателя в исходном положении, об исправности их.

Для соблюдения определенного порядка действий при дистан­ ционном управлении перехода от неавтоматизированного процес­

219