Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Электрические подъемные установки учебное пособие для студентов горных вузов проф. В. Б. Уманский ; под редакцией Барамидзе К. М. 1960- 20 Мб

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
21.47 Mб
Скачать

306 Предохранительная аппаратура

чителя скорости, ползунок которого связан с указателем глубины и положение которого фиксирует заданную скорость на пути за­ медления подъемной машины. От начала пути замедления

сопротивление реостата постепенно уменьшается; и если этому синхронно будет соответствовать снижение скорости машины и, следовательно, уменьшение напряжения на зажимах тахогенера­ тора, то ток в цепи якоря не превысит нормального значения.

Если же на пути замедления скорость будет превышать задан­ ное значение, то ток увеличится и сработает реле РОС (реле ограничения скорости), которое разорвет цепь защиты и тем са­ мым осуществит аварийное выключение машины. Реле настроено так, что оно срабатывает при превышении заданной скорости подъемной машины на 15%. Ограничитель скорости срабатывает

также, если скорость машины превышает максимальную на 15%.

Всхеме ограничителя скорости последовательно с реле РОС включено реле РЛС (реле лампы сигнальной), которое сраба­ тывает при меньших токах, чем реле РОС\ при срабатывании

РЛС зажигается сигнальная лампа, чем и дается сигнал маши­ нисту о необходимости снижения скорости.

Вцепи якоря тахогенератора включено также реле напряже­ ния РН. Если тахогенератор не исправен, то РН не получает пи­ тания, и цепь защиты размыкается.

Глава Х1Г

АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ С ПРИВОДОМ ОТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

РЕВЕРСЕР

Принципиальная схема включения асинхронного подъемного двигателя показана на рис. 184.

Присоединение установки к сети производится при помощи обычной аппа)ратуры. При низких напряжениях (380 в)—это может быть воздушный рубильник

с максимальной и нулевой защитой. При высоком напряжении —это мас­ ляный выключатель, также с макси­ мальной и нулевой защитой.

Включение двигателя во время нор­ мальной работы и изменение направ­ ления его вращения производятся при помощи реверсера (переключателя), имеющего три возможные положения: «Выключено», «Ход вперед», «Ход на­

зад». В первом положении статор

 

 

 

подъемного

двигателя

отключен от

 

 

 

сети, во втором и

третьем — включен

 

 

 

на сеть, причем для хода вперед и на­

 

 

 

зад проводники двух фаз переклю­

 

 

 

чаются (схема рис. 184, фазы 1 и 2).

 

 

 

Регулирование асинхронного двига­

Рис.

184. Принципиальная

теля производится

при

помощи рео­

стата в цепи ротора. При малых мощ­

схема

включения

асинхрон­

ного

подъемного

двигателя

ностях (подъемные лебедки)—это

 

 

 

обычно металлический

реостат, управляемый контроллером;,

в крупных

подъемных

установках — это жидкостный

реостат

или металлический реостат с контакторным управлением. Контроллеры. В маломощных подъемных установках

с металлическими реостатами в одном контроллере могут объе­ диняться и реверсирование, и регулирование машины. Контрол­ леры эти имеют статорную и роторную части. Схема такого контроллера показана на рис. 185. Рукоятка управления механи­ чески связывается с валом барабана контроллера. На схеме покаг-

20*

308 Аппаратура управления подъемной машины, от асинхр. двигателя

зано положение контроллера, имеющее место при среднем поло­ жении рукоятки управления. Цепь статора двигателя при этом разорвана, а в ротор введено полное сопротивление. При пере­ мещении рукоятки управления в каком-либо направлении сна­ чала замыкаются статорные контакты, затем последовательно замыкаются роторные контакты, шунтирующие отдельные эле­ менты сопротивления. В крайнем положении рукоятки управле­

ния все сопротивление ротора выключено, и ротор замкнут накоротко,

При перемещении рукоятки управления в обратном направ­ лении процесс происходит точ­ но так же, но теперь замы­

каются другие статорные кон­ такты, и две фазы статора ока­ зываются переключенными. Двигатель вращается в обрат­ ном направлении («Ход на­

зад»).

Для большей плавности пу­ ска при ограниченном числе

Рис. 185. Схема реверсирующего и регулирующего контроллера для ма­ ломощных подъемных машин

контактов обычно допускают не одновременное выведение сопротивления во всех фазах, а поочередное.

Конструктивно контроллеры

выполняются двух типов: со скользящими контактами и ку-

лайковые. В первых на непод! кной части расположены кон­

такты, к которым подведены проводники, а на вращающемся ■барабане—медные контактные полосы, служащие для непосред­ ственного замыкания неподвижных контактов. Кулачковые кон­ троллеры не имеют токопроводящих частей на барабане. Вместо

этого на барабане расположены кулачки, которые при повороте

вала контроллера на соответствующий угол производят вклю­ чение и выключение контактов, расположенных исключительно на неподвижной части контроллера.

Кулачковые контроллеры получаются менее громоздкими, чем

контроллеры со скользящими контактами, и могут применяться

для мощностей приблизительно до 100 кет. При еще больших мощностях они уже настолько громоздки, что управление ими становится затруднительным.

Контроллеры со скользящими контактами в настоящее время ле применяются.

Реверсер

309

Современные схемы ручного управления

предусматривают

применение контакторов для реверсирования двигателя, а для регулирования роторных сопротивлений — кулачковых контрол­ леров.

Высоковольтные реверсер а. ХЭМЗ выпускает реверсера мощностью до 1000 квт, напряжением 3000 в и 6000 в. Пе­ ред реверсером устанавливается масляный выключатель для отключения установки при коротких замыканиях и отсоединения

установки от сети.

Рис. 186. Воздушный реверсер

В настоящее время исключительное распространение’ полу­

чили воздушные реверсера (рис. 186), вытеснившие ранее при­ менявшиеся масляные реверсера.

Схема воздушного реверсера дана на рис. 187. Ток из сети подводится к зажиму 10 и через дугогасительную катушку 9, дугогасительный рог 8 и прикрепленный к нему сухарь непо­ движного контакта 7, сухарь подвижного контакта 12, гибкий проводник 17, зажим 19 отводится к статору подъемного двига­ теля. Реверсер включается электромагнитом; при включении ка­ тушки 4 электромагнита якорь магнитной системы 27 притяги­

вается к сердечнику магнитной системы 26, при этом он посред­ ством рычагов поворачивает держатель 15, который, в свою очередь, через пружину 16 прижимает сухарь подвижного кон­ такта 12 к неподвижному сухарю 7. При отключении катушки электромагнита 4 происходит отключение реверсера.

О Аппаратура управления подъемной машины от асинхр. двигателя

Электрическая дуга, возникающая на контактных сухарях, вытесняется действием магнитного поля дугогасительной катушки

Рис. 187. Верхняя часть реверсера:

1 — каркас; 2— кронштейн;

3 — рейка;

 

4 —катушка;

5-—латунная втулка;

6 — короткозамыкающий

ниток;

7 —

сухарь неподвижного

контакта;

8 — дуги! асительнь й

рог;

9—

дугогасительная

катушка;

10 — зажим

для

 

п| исзеаинения

внешнего

провода;

//—стальной сердечник;

12 — сухарь по­

движного

контакта;

13 — контактный рычаг;

14 — ось держа­

теля;

/5 — держатель;

16 — пружина;

17— гибкое

соедине­

ние;

18 — дугогасительный

рог;

19— зажим гибкого

соедине­

ния;

20 — упор;

21 — дугогасительная камера;

22 - полюсная

щека;

23— винт; 24

и

25 — гетинаксивые

прокладки;

26 —

сердечник магнитной

системы; 27 — якорь магнитной

системы;

 

 

 

28 — асбоцементная плита

 

 

 

 

в верхнюю часть

дугогасительной камеры 21,

где она расщеп­

ляется и охлаждается продольными перегородками.

Реверсер имеет два электромагнита, каждый из которых при­ водит в действие по три подвижных контакта для пуска «Впе­ ред» и «Назад».

Реверсер

311

Для предотвращения одновременного включения

контактов

«Вперед» и «Назад» в реверсерах предусмотрены механическая

иэлектрическая блокировки.

Вреверсерах на напряжение 6000 в для дополнительного раз­

рыва силбвой цепи устанавливается линейный контактор, кото­ рый по своему устройству

ничем не отличается от контакторов «Вперед» и

«Назад» и не сблокиро­ ван с ними. Линейный контактор включается и

отключается каждый раз вместе с контакторами «Вперед» и «Назад».

Металлические роторные сопротив­ ления. При регули­ ровании скорости ку­

лачковыми контроллера­ ми или контакторами сопротивление в цепи ро­

тора изменяется ступен­ чато.

Сопротивления наибо­ лее часто изготовляются из чугуна, фехраля, ни­

хрома и константана. Эле­ менты чугунных сопротив­

лений изготовляются в виде пластин, имеющих

зигзагообразную форму и цинковое покрытие. От­ дельные элементы соеди­

няются последовательно,

образуя ящик сопротивле­

ний (рис. 188,а). Ящики

сопротивлений из нихро­ ма, константана и фе­ храля. показаны на

Рис. 188. Виды сопротивлений:

а — пластинчатое (из чугунных пластин); б — прово­ лочное; в — ленточное

рис.

188,6, в.

В них элементы изготовлены из проволоки

или

ленты,

намотанной

вокруг

изоляционного

мате­

риала.

 

 

 

пре­

В подъемных установках

отечественного производства

имущественное применение находят металлические сопротивле­ ния.

312 Аппаратура управления подъемной машины от асинхр. двигателя

ЖИДКОСТНЫЕ РЕОСТАТЫ

Охлаждение электролит а. Наиболее распространен­ ным в Европе аппаратом для регулирования асинхронного дви­ гателя крупной подъемной установки является жидкостный рео­ стат.

Различают жидкостные реостаты с кипящей водой и охлаж­ даемые. В первых электролитом служит чистая вода. При ра­ боте реостата поглощаемая им энергия быстро нагревает воду до кипения, и дальнейший приток тепла отводится в виде пара.

Убыль же воды пополняется регулятором уровня жидкости.

Эти реостаты не нашли практического применения в шахтном подъеме, очевидно, благодаря их громоздкости. Дело в том, что чистая вода — плохой проводник, и поэтому поверхность элек­ тродов в кипящем реостате должна быть весьма большой. При­ менять же в кипящих реостатах какой-либо раствор нельзя, так как при кипении он быстро дает осадок в виде ила, нарушаю­ щего нормальную работу реостата.

Вкрупных подъемных машинах с приводом от асинхронного

двигателя, как правило, применяются реостаты с искусственным

охлаждением.

Вэтих реостатах электролитом служит обычно раствор соды (5—10%). Энергия, поглощаемая реостатом, отводится охлаж­

дающей водой, циркулирующей в специальных радиаторах, кото­ рые помещаются обычно в самом реостате. Нагрев электролита

допускается до 80—90°. Для отвода тепла необходим расход охлаждающей воды около 20—25 л на каждый киловатт-час по­ глощенной реостатом энергии.

Реостаты с перемещающимися электродами.

Изменение сопротивления реостата производится либо путем пе­

ремещения электроводов, либо путем перемещения уровня жидкости.

На рис. 189 показан жидкостный реостат типа ВЖРФ-1-

В бак Б налит электролит, в который погружаются электроды. Электроды выполнены в виде трех секторов, насаженных на об­ щий вал реостата. При поворачивании вала секторы погружаются в электролит, и сопротивление реостата уменьшается. В крайнем положении рукоятки управления электроды полностью погру­ жены в электролит, и сопротивление реостата ничтожно. Практи­ чески ротор замкнут накоротко. В этом же реостате имеются спет

циальные контакты К для короткого замыкания ротора при пол­ ностью выведенном реостате, расположенные над уровнем элек­ тролита. Такой контакт не загрязняется осадками электролита и

обеспечивает надежное замыкание ротора накоротко.

Когда рукоятка управления поставлена в среднее положе­ ние, электроды лишь слегка погружены в раствор, и сопротивле-

Жидкостные реостаты

313

ние реостата максимальное. Следует наблюдать за тем, чтобы полностью электроды никогда не обнажались, т. е. чтобы цепь ротора электродвигателя никогда не была разорвана. Это необ­

ходимо для того, чтобы выключение статора асинхронного дви­ гателя происходило всегда при замкнутой цепи ротора, так как в противном случае возникает значительное перенапряжение, мо­

Разрез ПО АР

дсь рраилециЯ

Разрез по №

 

Рис. 189. Жидкостный реостат типа ВЖРФ-1

гущее привести к пробою изоляции статорной обмотки. Об этом мы уже говорили в главе VII.

Перенапряжение может быть ослаблено за счет удлинения процесса выключения подъемного двигателя. С этой целью иногда

в масляных реверсерах предусматривалось двухступенчатое вы­ ключение с промежуточным включением сопротивления в цепь

статора. В воздушных реверсерах процесс выключения, естествен­ но, удлиняется за счет вольтовой дуги, которая в воздухе гораздо устойчивее, чем в масле. Поэтому в воздушных реверсерах про­

межуточное сопротивление не применяют.

314Аппаратура управления подъемной машины от асинхр,- двигателя

Вглаве VII было сказано о нормальном значении сопротив­ ления, которое может быть, включено в цепь ротора в момент выключения статора без опасения возникновения опасных пере­ напряжений. Это такое сопротивление, при котором неподвиж-

ныи-двигатель развивает мо­

Z

ментвращения не ниже одной

трети нормального.

При резком падении уровня

жидкости в реостате элект­ роды в своем верхнем положе­ нии могут оказаться обнажен­ ными, что соответствует раз­ рыву цепи ротора. Чтобы избе­ жать этого, жидкостные рео­

статы часто снабжаются автоматическим регулятором уровня жидкости.

Описанный выше реостат

имеет следующие недостатки: 1) когда машина выключена,

большая часть поверхности

Рис. 190. Регулировочный реостат фирмы Метрополитен-Виккерс:

1 — направляющие для движения рамки; 2 — проводник, замыкающий подвижные элект­ роды накоротко; 3 — пружина, смягчающая удар рамки при быстром ее опускании; 4 — подвижные электроды, 5 — неподвижные элек­ троды; 6 груз; 7 — рычаг к рукоятке управ­ ления; 8 — отвод •хлаждающе.й воды; 9 — сварной бак; 10 — охлаждающие трубки; 11 — корпус фазовой камеры; 12— подвод тока от

ротора подъемного двигателя

электродов находится вне раствора; ввиду того, что до выключения машины они неод­ нократно смачивались раство­ ром, создаются благоприятные условия для их коррозии; у по­ крытых ржавчиной электродов

значительно возрастает пере­

ходное сопротивление; 2) когда электроды лишь слегка погру­ жены в раствор (сопротивле­ ние реостата введено полно­ стью), плотность тока в частях

электродов, погруженных

в раствор, чрезмерно велика, что приводит к местным перегре­ вам и подгоранию концов электродов.

Поэтому эксплуатация этих реостатов требует постоянного надзора за состоянием электродов (систематическая чистка, за­ мена съемных концов, а время от времени и полная замена электродов).

Перечисленных недостатков совершенно лишен реостат фир­ мы Метрополитен-Виккерс, показанный на рис. 190.

Здесь электроды всегда полностью погружены в раствор. Из­ менение сопротивления происходит за счет изменения высоты

Жидкостные реостаты

315

столба жидкости между электродами и контрэлектродами. Каж­ дая фаза имеет свою вертикально расположенную камеру, в ко­

торой электроды перемещаются поступательно.

Так как электроды никогда не вынимаются из раствора, то условия для их коррозии отсутствуют. Так как в передаче тока от электрода к жидкости всегда участвует вся поверхность элек-

Рис. 191. Схема реостата фирмы AEG

трода, то нет условий для местных перегревов и подгорания электродов не наблюдается.

Вэтом реостате ток подводится к неподвижным электродам,

подвижные же электроды соединены между собой накоротко,

образуя звезду.

Реостаты с перемещающимся уровнем жидко­ сти. Схема такого реостата показана на рис. 191.

Вэтой конструкции электроды 1 неподвижно закреплены во внутреннем резервуаре реостата. Электролит непрерывно по­ дается насосом из внешнего резервуара 2 во внутренний 3 через охладительную камеру 4. Уровень жидкости во внутреннем резервуаре 3 зависит от положения радиальной заслонки 5. По­

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ