3.8 Проверка электродвигателя на нагрев
Для электродвигателей постоянного тока смешанного возбуждения и асинхронных проверка на нагрев производится методом эквивалентного тока.
Нормальный режим.
Выбирание двух якорей.
Аварийный режим.
Для всех трех режимов съемки с якоря должны выполняться условия:
3.9 Проверка на обеспечение заданных скоростей
Выбирание якорной цепи после отрыва якоря с номинальной глубины.
Из табл. 3.4 по
значению
выпишите значение частоты вращения
электродвигателя
.
Скорость выбирания
цепи
:
Где заданное:
Скорость втягивания
якоря в клюз. Выбирается на механической
характеристике с наибольшим числом
пар полюсов
:
Где заданное:
Выбирание швартовного
каната c
номинальным усилием. По значению момента
на механической характеристике находим
частоту вращения электродвигателя
Скорость выбирания швартовного каната:
Где заданное:
Выбирание ненагруженного швартовного каната
Скорость
выбирания швартовного каната (
где заданное:
4 Выбор схемы управленения
Порядок расчета для первой обмотки двигателя:
4.1 Принципиальная электрическая схема якорно-швартового устройства
Принципиальная электрическая схема якорно-швартового электропривода приведена в Приложении А.
Описание типовой системы управления.
Контакторная схема предусматривает управление трехскоростным асинхронным короткозамкнутым электродвигателем с помощью командоконтроллера с тремя рабочими положениями в двух направлениях вращения. Командоконтроллер коммутирует цепи управления контакторов и реле, расположенных в магнитной станции. Контакторы производят переключения в силовой цепи электродвигателя. На статоре электродвигателя имеются три независимые обмотки, каждая из которых включается переводом командоконтроллера из нулевого положения в соответствующее рабочее. Таким образом, регулирование частоты вращения двигателя выполняется методом переключения числа пар полюсов: трехфазная обмотка каждой скорости имеет разное число пар полюсов.
Аппаратом управления служит командоконтроллер, имеющий 7 положений.
Подготовка схемы к работе:
- на ГРЩ включить автоматический выключатель брашпиля;
- на тумбе командоконтроллера включить аварийный выключатель 2SA;
- установить рукоятку командоконтроллера в нулевое положение.
Через контакт 1SA1 линейное напряжение с проводов А и С поступает на вход выпрямительного моста VD . Выпрямленное напряжение образует цепи питания катушек реле КV1, КТ2 и КТ1:
Реле КV1 включается и переключает 3 своих контакта:
- верхний контакт в цепи катушки контактора КМ4 размыкается;
- средний контакт в цепи катушки контактора КМ5 замыкается;
- нижний контакт в цепи катушки реле КV1 замыкается, шунтируя контакт 1SA8 во всех положениях рукоятки, кроме 3-го.
Реле КТ2 включается и переключает 2 своих контакта:
- верхний контакт в цепи катушки контактора КМ4 замыкается;
- нижний контакт в цепи катушки контактора КМ5 размыкается, не давая контактору включиться без выдержки времени.
Реле КТ1 включается и переключает 4 своих контакта:
- верхняя пара контактов замыкается,
- нижняя пара размыкается.
С этого момента времени питание на вход моста VD поступает через верхнюю пару контактов КТ1.
Таким образом, в исходном состоянии включены реле КV1, КТ2 и КТ1, горит сигнальная лампа HL1.
Схема готова к работе.
Работа схемы
Схема управления симметрична, рассмотрим работу схемы в направлении «Выбирать».
При переводе рукоятки КК в первое положение размыкаются контакты 1SA1, 1SA2 и замыкаются 1SA3, 1SA5.
Размыкание контакта 1SA1 не влияет на схему, т.к. ещё в нулевом положении разомкнулись нижние контакты КТ1.
При замыкании контакта 1SA3 образуется цепь тока катушки контактора КМ1 «Выбирать»:
Контактор КМ1 включается, замыкает 2 главных контакта в силовой части схемы и вспомогательный, через который параллельно катушке КМ1 включается катушка тормозного контактора КМ6.
Контактор КМ6 включается, замыкает силовой контакт в цепи катушки электромагнитного тормоза YB (двигатель растормаживается) и вспомогательный (последовательно с контактом 1SA5). При этом образуется цепь тока катушки контактора 1-й скорости КМ3:
Контактор КМ3 включается, замыкает контакт в силовой части схемы, двигатель начинает работать на 1-й скорости.
Кроме того, замыкается вспомогательный контакт КМ3 параллельно контакту 1SA2, поэтому реле времени КТ2 не отключается.
При переводе рукоятки КК во второе положение размыкается контакт 1SA5 и замыкается 1SA6. Эти контакты переключаются в промежуточном положении, что уменьшает время переключения контакторов КМ3 и КМ4 (когда на обмотки статора питание не поступает).
При размыкании 1SA5 отключается контактор КМ3 и обмотка 1-й скорости, при замыкании 1SA6 включается контактор 2-й скорости КМ4, двигатель переходит на 2-ю скорость.
Одновременно размыкается вспомогательный контакт КМ3 в цепи катушки реле времени КТ2. С этого момента начинается отсчёт выдержки времени этого реле.
При переводе рукоятки КК в третье положение размыкается контакт 1SA6 и замыкается 1SA7. Эти контакты переключаются в промежуточном положении, что уменьшает время переключения контакторов КМ4 и КМ5 (когда на обмотки статора питание не поступает).
Если к моменту перевода рукоятки в 3-е положение выдержка времени КТ2 не закончилась, катушка контактора КМ4 продолжает питаться через верхний не успевший разомкнуться контакт КТ2.
Когда же выдержка времени КТ2 закончится, верхний контакт КТ2 разомкнётся, отключая контактор КМ4, а нижний замкнётся, включая контактор 3-й скорости КМ5.
Если к моменту перевода рукоятки в 3-е положение выдержка времени КТ2 закончилась, катушка контактора КМ5 получает питание через нижний контакт КТ2.
Двигатель работает на 3-й скорости.
Таким образом, пуск частично автоматизирован в функции времени при помощи реле КТ2. Это реле задержало переход двигателя со 2-й скорости на 3-ю.
Защиты
Защита от токов короткого замыкания
Защита от токов короткого замыкания в цепях обмоток статора – при помощи автоматического выключателя на ГРЩ, установленного на ГРЩ.
Защита от токов короткого замыкания в цепях катушек контакторов и реле – при помощи предохранителей FU1 и FU2.
Защита от перегрузки
При перегрузке обмотки 3-й скорости тепловое реле КК2 размыкает свой контакт и отключает блокировочное реле КV1.
Контакты КV1 переключаются: средний контакт КV1 размыкается, отключая катушку контактора КМ5, а верхний замыкается, включая катушку контактора КМ4.
Двигатель переходит с 3-й скорости на 2-ю.
Нижний контакт КV1 размыкается, тем самым не позволяя реле КV1 повторно включиться после остывания реле КК2 и замыкания его контакта в цепи катушки КМ5.
Поэтому двигатель и после замыкания контакта КК2 останется работать на 2-й скорости. При этом катушка КМ4 питается через контакты 1SA7, КТ2 и КV1.
Для продолжения работы на 3-й скорости надо замкнуть контакт 1SA8, т.е перевести рукоятку из 3-го положения во второе.
При работе на 1-й и 2-й скорости в режиме перегрузки срабатывает одно из тепловых реле КК1 или КК3 , контакты которого отключают двигатель от сети и затормаживается.
При необходимости можно исключить тепловую защиту 1-й и 2-й скорости.
Для этого оператор нажимает ногой на педальный выключатель 3SA. При этом включается блокировочное реле КV2, шунтирующее контакты КК1…КК3. Такая необходимость может возникнуть, когда надо срочно сняться с якоря, несмотря на срабатывание тепловых реле КК1…КК3.
Схема внешних соединений якорно-швартового устройства
Схема электрическая внешних соединений электропривода приведена в Приложении Б.
Описание схемы.
Данная схема показывает реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, изображённого на схеме. Схема внешних соединений предназначена, в основном, для того, чтобы можно было изготовить объект. Учитывает расположение компонентов схемы и электрических связей (электрических проводов и кабелей). Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.
Распределительный щит (РЩ) от которого запитывается электропривод, расположен на палубе вблизи самого устройства от этого РЩ получает питание сам привод и его система управления.
Схема расположения якорно-швартового устройства на судне приведена в приложении В
Описание схемы.
Якорно-швартовное устройство состоит из электропривода с редуктором, якорной звездочки и швартового барабана. Это устройство расположено в носовой части судна и представляет собой однопалубное расположение (цепная звездочка и швартовый барабан размещены на одной палубе, механизм и двигатель – на другой). Схема размещения на судне якорно-швартового устройства приведена в Приложении В.