книги из ГПНТБ / Головин Ю.К. Судовые электрические приводы. Устройство и эксплуатация учебник

сделать проверку состояния зажимных винтов и контактных соедине­ ний.

Барабан. Осмотру подлежат сегменты — при уменьшении толщи­ ны до 3 мм они должны быть заменены. Сегменты необходимо смазывать тонким слоем вазелина, смешанного с графитовым порошком.

Механизм переключения. При осмотре механизма переключения пружина собачки с роликом должна быть целой и находиться в напря­ женном состоянии, а ролик — хорошо отрегулирован. Все части бара­ бана, храповика должны свободно поворачиваться, ролики свободно вращаться на своих осях, храповик для фиксации положений—-хоро­ шо укреплен. Пружины механизма переключения для предупреждения коррозии рекомендуется смазывать техническим вазелином.

Корпус. Необходимо следить, чтобы резиновые уплотнения не. име­ ли повреждений, а резина не пересохла.

При осмотрах контроллеров кулачкового типа необходимо проверить состояние роликов, пружин, кулачковых шайб, а также одновремен­ ность включения контактов, которые по схеме расположены на одних и тех же позициях.

Рабочие поверхности некоторых аппаратов снабжены напайками из чистого серебра. Заменять их медными контактами нельзя, так как при образовании трудностираемой пленки окисла может исчезнуть электрический контакт.

Маховички (рукоятки) контроллеров должны иметь четкую фикса­ цию всех положений и не иметь свободного хода. Самовозврат рукоят­ ки должен быть четким из любого положения, ролики—-свободно вра­ щаться, в противном случае кулачки быстро изнашиваются. Степень износа роликов и кулачков определяют по величине раствора контактов: при растворе контактов меньше 10 мм соответствующие ролики и ку­ лачки подлежат замене новыми. Пружины, потерявшие упругость, не­ обходимо заменить. Смазка осп и ролика фиксирующего устройства, обязательна.

Проводники внутреннего монтажа должны быть связаны в жгуты, покрыты изоляционным лаком и закреплены таким образом, чтобы исключалась возможность касания их к подвижным частям конт­ роллера.

При сопротивлении изоляции контроллера менее 1 МОм следует произвести сушку аппарата.

В случае замены в контроллерах кулачковых шайб, кулачков и контактов необходимо проверить регулирование аппарата.

§40. Командоаппараты

иих эксплуатация

Командоаппараты служат для дистанционного управления электроприводами при помощи электромагнитной аппара­ туры. Их контакты при замыкании или размыкании включают или вы­ ключают ток в цепях катушек контакторов и электромагнитных реле. Срабатывание контактов происходит при воздействии на рукоятку

160

командоаппарата рукой, ногой или движущейся частью механизма. Для управления электроприводами длительного режима работы служат кнопочные посты управления. Для управления электроприводами по­ вторно-кратковременного и кратковременного режима работы применя­ ют ручные и ножные командоконтроллеры, принцип действия которых рассмотрен в § 39.

Рис. 93. Кнопочные посты управления серии КУ-120:

на них работающего механизма, относятся конечные и путевые выклю­ чатели.

Кнопочные посты управления. Основная деталь кнопочных постов управления — кнопочный элемент, изображенный на рис. 93, а. При нажатии пальцем на кнопку 1 мостпковый контакт 2 сначала размыкает цепь контактов 3, а затем замыкает цепь контактов 4. При отпускании кнопки пружина 5 возвращает подвижную часть кнопочного эле­

мента в исходное положение. Кнопочный элемент посылает в управля­ емую цепь кратковременный командный импульс, длительность кото­ рого'зависит от времени нажатия кнопки. Контакты рассчитаны на сравнительно малые токи, особенно при размыкании индуктивных цепей постоянного тока.

Кнопочные посты комплектуются из одного, двух или трех кнопоч­ ных элементов в зависимости от назначения: для остановки электропри­ вода, для пуска и остановки или для управления реверсивными электро­ двигателями. По способу защиты от влияния окружающей среды разли­ чают: открыто-утопленные кнопочные посты для монтажа на лицевой панели пульта управления пли распределительного щита (рис. 93, б);

Рис. 94. Рычажные конечные выключатели:

а — типа КУ-541; б — типа КУ-544

защищенные посты в металлическом кожухе, предназначенные для установки в закрытых помещениях (рис. 93, б); водозащищенные посты, устанавливаемые на открытых палубах (рис. 93, г).

Обслуживание кнопочных постов сводится к наблюдению за состоя­ нием корпуса, контактной системы и подводящих кабелей. При этих ос­ мотрах кнопочные элементы следует очистить от пыли и грязи, проте­ реть спиртом или бензином контактную поверхность, проверить про­ вал. При ремонте кнопочных элементов заменить изношенные контакты запасными, а поврежденные детали — новыми.

Конечные и путевые выключатели. Конечные выключатели — это командоаппараты, срабатывающие при воздействии на них подвижной части электроприводного механизма, достигшей своего крайнего поло­ жения. Обычно при этом контакты аппарата размыкаются и останавли­ вают электродвигатель. Таким образом, конечные выключатели огра­ ничивают угол поворота руля или платформы крана, высоту подъ­ ема груза, длину перемещения тележки тельфера и т. д. Различают рычажные и шпиндельные конечные выключатели.

На рис. 94, а показан общий вид рычажного выключателя типа КУ-541, а на рис. 94, б — типа КУ-544. У первого выключателя с ва­ лом связан рычаг 3, снабженный роликом 2. При набегании на ролик приводной линейки 1, связанной с подвижной частью механизма, рычаг

поворачивается на 30°, вследствие чего один контакт аппарата замы­ кается, а другой размыкается. То же происходит, если линейка набега­ ет с другой стороны. При отводе линейки назад возвратная пружина

162

устанавливает рычаг снова в вертикальное положение. У второго выключатели цилиндрический штырь 4 при набегании на аппарат по­ ворачивает трехзубую вилку 5 на 50’, вследствие чего контакты пе­ реключаются так же, как и у первого выключателя. Это положение II

фиксированное. Штырь может пройти дальше вправо, а вилка оста­ нется повернутой. При возвращении штыря он нажимает на левый зу­ бец вилки и устанавливает ее в начальное положение. Если штырь движется сначала справа налево, то вилка занимает положение Л.

Путевые выключатели отличаются от конечных тем, что они размы­ кают или замыкают свои контакты не только в крайних положениях подвижной части механизма, но и в определенных промежуточных точ­ ках ее пути. На судах путевые выключатели применяют в основном в схемах управления рулевым электроприводом, а также для отдель­ ных электроприводов грузоподъемных механизмов. Для случая приме­ нения путевых выключателей в рулевом электроприводе два контакта этих аппаратов размыкаются в крайних положениях пера руля и ог­ раничивают его дальнейшее перемещение, а три — выключают и вклю­ чают сигнальные лампы, помещенные на посту управления рулем.

Путевой выключатель серии КР-6200 изображен на рис. 95. В кор­ пусе 4 смонтирован ведущий вал 1 с выведенным наружу свободным

концом для соединения с вращающимся механизмом. На валу выклю­ чателя закреплен шпонкой червяк 17, имеющий возможность переме­

щаться вдоль вала. С правой стороны червяк имеет внутреннюю резь­ бу, благодаря чему он при вращении вала навинчивается на соединен­ ный с корпусом неподвижный червяк 10. На подвижный червяк 17

навинчены и закреплены в определенном положении две кулач­ ковые гайки 12 с контргайками 13. При перерегулировке аппарата их

смещают вдоль червяка и закрепляют в новом положении.

При вращении вала подвижный червяк и кулачковые гайки совер­ шают вращательно-поступательное движение. Через определенное чис­

мыкаются главные контакты выключателя 6. При вращении вала в про­

тивоположную сторону эти контакты под действием возвратной пружи­ ны 11 снова замыкаются, а при достижении второй гайкой противопо­

ложного крайнего положения аналогично размыкается вторая пара главных контактов. Главные контакты предназначены для разрыва це­ пей возбуждения электрических машин и катушек электромагнитных аппаратов постоянного тока, обладающих большой индуктивностью. Поэтому они снабжены дугогасительным устройством 5. Кроме них, в аппарате имеются три сигнальных мостпковых контакта 3. Они замыка­

ются при повороте кулачкового валика 7. Передача вращения от веду­ щего вала выключателя к этому валику осуществляется при по­ мощи муфты 14, свободно надетой на среднюю (гладкую) часть подвиж­ ного червяка, зубчатой рейки 9, укрепленной на муфте, и шестеренки 8, насаженной на кулачковый валик и вводящей в зацепление с рейкой.

При вращении подвижного червяка муфта совершает поступательное движение и рейка через шестеренку приводит во вращение валик сиг­ нальных контактов. Одновременно по шкале 15 передвигается указа­ тельная стрелка 16, укрепленная на муфте. Она необходима при регу­

лировании выключателя.

Замыкание и размыкание контактов с электромагнитным гашением регулируются смещением гаек на подвижном червяке 17, причем чер­

вяк предварительно должен быть установлен в нулевом положении. Повернутые (переставленные на необходимое положение кулачка)

гайки должны быть надежно закреплены контргайками.

Через определенное количество поворотов вала (в зависимости от настройки) кулачок гайки 12 ударяет в ролик 19. Это приводит к размы­

канию основной цепи.

Регулирование производится так, чтобы перед последним оборотом (перед ударом кулачка гайки 12 по ролику 19) крайняя точка кулачка

находилась против оси ролика на расстоянии 0,5— 1,5 мм, что обеспе­ чивает четкость отключения.

Все выключатели предварительно регулируются на заводе-изгото- вителе, но окончательное регулирование производится при наладке и пуске механизма.

При этом для каждого исполнения аппарата дается строго ограни­ ченный диапазон регулирования отключающих гаек. При частоте вра­ щения приводного вала, большей допустимой, может произойти полом­ ка аппарата.

После окончания регулирования отключающих гаек необходимо тщательно проверить надежность их крепления. Отключающие гайки в зоне от 0 до 1 поворота устанавливать не рекомендуется вследствие неполного сцепления гайки с нарезкой подвижного червяка.

Путевые и конечные выключатели необходимо проверять на сраба­ тывание до пуска электропривода. Опробование следует проводить на малых частотах вращения электродвигателя.

164

регулярный технический уход. При техническом уходе необходимо уда­ лить пыль, грязь и масло как снаружи, так и изнутри аппарата. Труд­ нодоступные детали следует очищать от пыли и грязи путем обдувки сухим и сжатым воздухом давлением до двух атмосфер или при помощи ручных мехов. При техническом уходе также проверяются: плот­ ность прилегания крышки к корпусу и состояние сальников; поджа­ тое контактных и крепежных болтов; легкость хода и отсутствие заедания подвижных деталей (рычагов, роликов); состояние изоляцион­ ных деталей аппарата, отсутствие в них поломок и повреждений; нали­ чие смазки трущихся деталей выключателя; величина сопротивления изоляции. В некоторых случаях делается проверка растворов и про­ валов контактов и при необходимости аппарат подвергается дополни­ тельной регулировке на срабатывание.

§41. Тормозные электромагниты

иих эксплуатация

Для быстрой остановки электродвигателей, ра­ ботающих в кратковременном и повторно-кратковременном режимах, применяют механические фрикционные тормоза. Тормозной момент на валу электродвигателя создается силами трения, возникающими из-за действия пружин, прижимающих неподвижные детали тормоза к вращающимся. Растормаживание происходит при протекании тока по катушке электромагнита, якорь которого, притягиваясь к сердечнику, преодолевает силу сжатая пружин тормоза и отводит его неподвижные части от вращающихся. По смыслу действия такие электромагниты, в сущности, растормаживающие, но за ними установилось название тор­ мозных электромагнитов.

Тормозные электромагниты разделяют на длинноходовые, у которых якорь втягивается внутрь катушки соленоида и перемещается при этом вертикально на расстояние до 120 мм, и на короткоходовые, якорь ко­ торых притягивается к сердечнику электромагнита и перемещается при этом горизонтально на несколько миллиметров. По роду тока, системе возбуждения и числу фаз тормозные электромагниты разделяют на электромагниты: постоянного тока — шунтовые, сериесные и компаундные; переменного тока — трехфазные и однофазные. На рис. 96 изображен длииноходовой тормозной электромагнит постоянного тока серии ВМ. Литой стальной корпус 7 и крышка 9 образуют магнитопровод. Внутрь корпуса вставлена шунтовал катушка 8. Стальной якорь 11 втягивается вверх, плотно скользя в направляющей бронзовой втул­ ке 10. Коническая форма в верхней части якоря и упоре крышки обес­

печивает сравнительно небольшое изменение тягового усилия электро­ магнита при перемещении якоря. Для предотвращения ударов якоря о крышку применено воздушное демпфирование. Воздух, нагнетаемый якорем, проходит через отверстие в крышке, сечение которого регули­ руют винтом 5.

165

Во избежание прилипания якоря к крышке после обесточивания катушки на торце якоря укреплена латунная прокладка 1. Концы катушки выведены на клеммы 3, закрытые крышкой 4. Шунтовые элек­

тромагниты, рассчитанные на питание от сети напряжением 200 В, снаб­

плотно сжимает все диски и прижимает их к стенке подшипникового щита. Силы трения, возникающие между дисками, создают тормозя­ щий момент, который препятствует вращению вала электродвигателя.

На неподвижном диске 19 смонтированы четыре короткоходовых

электромагнита переменного тока с прямоходовой магнитной систе­ мой, состоящей из Ш-образных ярма 20, якоря 21 и катушки 18. Якоря

электромагнитов прикреплены к нажимному диску. При подаче напря­

166

жения на катушки электромагнитов якоря притягиваются и тянут за собой нажимной диск, сжимая при этом пружину. Диски раздвигаются, и вал электродвигателя получает возможность свободно вращаться. По две диаметрально расположенные катушки электромагнитов со­ единены последовательно между собой. Каждая пара катушек подклю­ чена к разным фазам питающей сети по схеме открытого треугольника. Такое включение четырех однофазных электромагнитов обеспечивает получение наибольшего суммарного тягового усилия. Для сглаживания пульсирующего тягового усилия каждого из электромагнитов приме­

рно. 97. Электромагнитный дисковый тормоз переменного тока типа ТМО-3

йены короткозамкнутые витки 23. Концы катушек выведены в клеммную коробку 22, закрытую крышкой. На случай выхода из строя элек­

тромагнитов на тормозе предусмотрено устройство для ручного растормаживания вала электродвигателя. Оно состоит из штыря 14, ввинчен­ ного в гайку 12, связанную с нажимным диском, и из.съемной эксцен­ триковой рукоятки 16, поворачивающейся на оси 15, вставленной

в отверстие на хвостовике штыря. При повороте рукоятки вверх штырь смещается вправо, гайка захватывает нажимной диск, а он сжимает пружину и раздвигает диски.

Электромагнитные дисковые тормоза в процессе эксплуатации про­ веряют на правильность работы в схеме и плавность движения якоря. Не реже одного раза в месяц проверяют величину хода подвижной час­ ти, определяемую зазором между дисками и корпусом. Величина зазора различна для разных типоразмеров тормозов.

По мере износа фрикционных колец 7 увеличивается ход якоря, при'этом уменьшается втягивающее усилие электромагнита. В какой-то момент усилие может оказаться настолько малым, что растормаживание электродвигателя не произойдет. Кроме того, при увеличенном хо­

167

де якоря возрастают удары при включении и отключении электромагни­ та. Если ход якоря превышает допустимую величину, указанную в ин­ струкции завода-изготовителя, производят регулировку тормоза. Для этого рукоятку 16 повертывают из нижнего положения в верхнее и рас­

тормаживают двигатель.

Регулировку длины воздушного зазора электромагнитов осущест­ вляют перемещением неподвижного диска при помощи регулировочных гаек 10. Дисковые тормоза обычно поставляют отрегулированными на

номинальный тормозной момент. Тормозной момент можно несколько уменьшить, ослабив натяжение пружины 13 при помощи упорного кольца 17. Следует иметь в виду, что установленный в холодном состо­

янии тормозной момент несколько снижается в нагретом состоянии тормоза. Для определения величины тормозного момента после регу­ лирования подвешивают груз к рычагу, закрепленному на валу элек­ тродвигателя, и определяют максимальный груз, удерживаемый тор­ мозом. Зная массу груза и его расстояние от оси вала, легко вычислить тормозной момент. Многие электромагнитные тормоза снабжаются экономическими выключателями, имеющими механическую связь с подвижной частью тормоза. Эти выключатели в процессе эксплуа­ тации часто ломаются, и приходится-после их восстановления произ­ водить регулировку. Необходимо положение толкателей при регули­ ровке устанавливать в зависимости от величины хода подвижной си­ стемы тормозного магнита.

В процессе профилактики тормоза проверяют состояние фрикцион­ ных колец, протирают тормозные прокладки и очищают внутреннюю часть от хлопьев феррадо, применяя для этого ручной мех. Одновремен­ но подтягивают болтовые соединения, крепящие отдельные детали, в трущиеся части тормоза добавляют смазку, изношенные уплотнения заменяют новыми. Сопротивление изоляции тормоза должно быть не менее 1 МОм.

§42. Резисторы, реостаты

иих обслуживание

Управление электроприводами в основном сво­ дится к включению, выключению или изменению величины активных сопротивлений резисторов в различных цепях электродвигателей.

Резисторы, включаемые в цепь главного тока электродвигате­ лей, подразделяются на пусковые, пуско-регулировочные, тормозные и добавочные.

а также предназначены для регулирования скорости электродвигателя в рабочем процессе механизма.

Тормозные резисторы включаются в цепи электродвигателей

на период тормозного режима и осуществляют регулирование величины тормозного момента.

168

Добавочные резисторы включаются в главную токовую цепь электродвигателя в случае, если номинальные параметры электродви­ гателя оказываются меньше параметров судовой сети, а также для изме­ нения механических характеристик электроприводов.

Резисторы в цепи возбуждения и цепи управления могут быть

вкачестве регулировочных разрядных, экономических и добавочных. Регулировочный резистор цепи возбуждения двигателя пред­

назначен для изменения его частоты вращения.

Разрядный резистор подключается параллельно обмотке воз­ буждения или катушке электромагнитного аппарата и служит для уменьшения перенапряжения катушки (и возможного пробоя ее изоляции) при отключении отцепи. Явление перенапряжения связано с возникновением э. д. с. самоиндукции, величина которой при большом числе витков может достигнуть значения, значительно пре­ вышающего величину номинального напряжения. Благодаря радрядному резистору создается электрический контур, в котором при раз­ мыкании цепи катушки происходит гашение э. д. с. самоиндукции.

Когда по условиям работы электродвигателя или какого-либо элек­ тромагнитного аппарата большого значения тока не требуется, то для ограничения его величины в соответствующую цепь вводится сопротив­ ление. Например, после включения контактора для удержания якоря в притянутом положении требуется меньшее электромагнитное усилие, которое может быть достигнуто за счет ввода в цепь катушки резисто­ ра. Его включение способствует меньшему нагреву обмотки или катушки и соответствующему увеличению срока службы. В связи с выполняемой функцией данный резистор получил название эко­ номического.

Нерегулируемые, или балластные, резисторы, используемые для поглощения части напряжения сети, подводимого к цепи питания катушки электромагнитного аппарата и обмотки возбуждения, носят название добавочных.

коэффициентом электрического сопротивления и допускающие длитель­ ный нагрев при высоких температурах без образования окалины. К таким материалам относятся константан, нихром и фехраль. Резисто­ ры изготовляют в виде отдельных элементов, соединенных между собой последовательно, параллельно или смешанно, в соответствии с расчетом. Основными расчетными параметрами резисторов являются сопротивления в омах и предельный длительный ток, допустимый по условиям нагрева. При одинаковой величине омического сопротивле­ ния размеры резисторов могут значительно отличаться в зависи­ мости от величины допустимого тока. Поэтому конструктивное испол­

ления и сигнализации, применяют трубчатые элементы резисторов.

169