Контролни устройства, контролери
Устройствата за управление за кранови двигатели включват гърбични и барабанни контролери, контактори, контролни релета, магнитни контролери и кранови контролери. Барабанните и гърбичните контролери се използват за стартиране, обръщане и контрол на скоростта на електрическите двигатели, монтирани на крана. Тези контролери се управляват ръчно, за което са оборудвани с ръчни колела или ръкохватка. Барабанните контролери са спрени от производство и се използват само пуснати преди това или внесени.
Контакторът е устройство с електромагнитно задвижване, предназначено да включва и изключва захранващи електрически вериги под товар. Контакторът се състои от магнитна система, контактна система и спомагателна контактна система.
Магнитната система включва изтегляща намотка, неподвижна част от магнитната верига (иго) и нейната подвижна част (котва). Магнитният поток, създаден от бобината, когато токът преминава през нея, се затваря през ярема и арматурата, причинявайки сила, която се стреми да ги приближи до контакт.
При отваряне на контактите на контактора, който е под ток, между разминаващите се контакти възниква електрическа дъга, което води до ускорено износване и дори разрушаване на контактите. За да се намали времето за изгаряне на дъгата, се използват дъгови улеи за принудително електромагнитно гасене на дъгата. Работата на контактора с отстранени дъгообразни улеи не е разрешена. В електрическите схеми на кранове контакторите се използват в магнитни контролери, за управление на отделни двигатели и в защитни панели като линейни контактори.
Контролните релета, използвани в електрическите вериги на кранове, се разделят на:
Магнитният контролер е панел, изработен от изолационен материал, върху който са монтирани контактори, релета, прекъсвачи, предпазители, свързани помежду си според съответната електрическа верига. Панелът е монтиран върху стоманена заварена рамка.
Магнитните контролери са предназначени за дистанционно управление на електродвигатели. Управлението на магнитните контролери се извършва независимо от мощността на електродвигателя с помощта на контролер с малък размер без използване на значително мускулно усилие на водача. Тези контролери обикновено се монтират извън кабината (за мостови кранове на мост, за кулокранове на въртяща се платформа), което подобрява условията на работа на водача, тъй като кабината става просторна и управлението е безшумно. НаМестните кланове имат магнитни контролери в специални кабини.
В магнитните контролери контакторите се използват като елемент, който превключва силови вериги, чиито намотки се превключват с помощта на команден контролер.
Балансиращото съпротивление се използва за осигуряване на плавен старт и контрол на скоростта на въртене на електродвигателя. Съпротивлението абсорбира електричество и го превръща в топлина, която се разсейва в околната среда.
За кранове се използват съпротивления от две основни конструкции - тел и лента. В съпротивителни жични елементи металните държачи, изолирани по ръбовете с порцеланови изолатори, се навиват с тел, изработена от материал с високо съпротивление константан, ферхал). Няколко от тези елементи, сглобени в пакет и издърпани заедно с две изолирани шпилки между стоманени странични стени, образуват кутия за устойчивост.
Елементите на лентовите съпротивления са изработени от ферхалова лента, навита със спирала "на ръба" и фиксирана върху държача с помощта на порцеланови изолатори. Тези елементи също се събират в съпротивителни кутии.
На действащите кранове има съпротивителни кутии, чиито съпротивителни елементи са изработени от специални чугунени плочи. За да се предпазят от корозия, такива елементи са поцинковани. Чугунените елементи са монтирани между страничните стени на две връзки, изолирани с миканитови тръби, които се прекарват през отворите на всеки елемент. За да може да се променя съпротивлението, то се разделя чрез междинни входове на части - стъпала. В процеса на управление на двигателя съпротивлението се променя чрез превключване на етапи с помощта на контролни устройства (контролери).
Схеми за превключване на крановесъпротивленията са много разнообразни и са описани в специализираната литература.
Фигура 7.2. Вихров спирачен генератор тип ТМ-4: 1 - крайна капачка, 2 - ротор на генератора; 3 - статорни зъби; 4 - тороидална намотка
Генераторът на вихрова спирачка се използва в задвижването на кулокранове за управление на скоростта на въртене на електрическото задвижване на товарна лебедка (фиг. 7. 2). Генераторът на вихрова спирачка, механично свързан към вала на ротора на двигателя, натоварва двигателя независимо от полезния товар. Скоростта на въртене на електродвигателя намалява в зависимост от натоварването и съпротивлението на ротора, включен във веригата. Спирачният момент на вала на генератора възниква поради взаимодействието между неподвижното в пространството магнитно поле и токовете, индуцирани в прътите и тялото на въртящия се ротор. Генераторът, който създава необходимото допълнително натоварване на електродвигателя, се включва с помощта на възбудителна намотка, захранвана с постоянен ток.
Роторът на генератора е направен под формата на ротор с катерица на асинхронна машина и е механично свързан с вала на двигателя. Той се върти във фиксиран статорен отвор с малка въздушна междина.
Статорът се състои от две масивни стоманени части, между които е поставена намотка. Всяка част има четири зъба, подредени в редуваща се последователност във вътрешния отвор на статора. Така се образуват четири двойки полюси.
Когато роторът се върти, неговите пръти пресичат многополюсно магнитно поле, което е неподвижно в пространството, в резултат на което напр. д.с. и ток. Вихровите токове на ротора взаимодействат с магнитното поле на статора и създават въртящ момент върху вала, който е спирачка. Посоката му винаги е противоположна на посоката на въртене.
Токоизправителите преобразуват променлив ток в постоянен ток, необходим за захранване на управляващите вериги, защитните и възбуждащите намотки на спирачните вихрови генератори. Широко разпространен е селенов токоизправител, състоящ се от четири стълба, сглобени от селенови елементи в еднофазна мостова верига, което позволява използването на двата полупериода на захранващия променлив ток. Селеновият елемент е кръгла или квадратна метална шайба, покрита от едната страна с тънък слой от полупроводник - селен и катодна сплав. Такъв елемент има едностранна проводимост, преминавайки ток от основния елемент към катодната сплав и го задържа в обратна посока. В допълнение към еднофазните токоизправители се използват трифазни селен, германий и силиций.
Входното устройство (защитен панел, автоматичен вход и др.) се използва за подаване на напрежение към крана от външната мрежа. Правилата за кранове (член 183) предвиждат необходимостта входното устройство да има ръчно задвижване (ножов превключвател, разединител) и задвижване, което ви позволява да премахнете напрежението от крана с помощта на устройства за дистанционно управление (бутони, авариен превключвател). Това изискване е постижимо за мостови кранове, оборудвани с покриваща плоча и аварийно спиране, действащо върху мрежовия контактор на покриващата плоча.
Защитни панели. Устройствата (релета и контактори), които осигуряват максимална, нулева и крайна защита на двигателите на крана, могат да бъдат монтирани на табла за магнитно управление. В този случай те са предназначени да защитят един двигател, управляван от този контролер. По-често се използва обща схема и защитно оборудване за целия кран с инсталирането на цялото защитно оборудване върху така наречения защитен панел.
Таблото се състои от комплект токови релетамигновено действие, общ ножов превключвател, автомат или превключвател за изключване на всички двигатели, както и контактор, който изключва двигателя при задействане на максималните релета.
Таблата са оборудвани с предпазители за управляващи вериги и бутон за включване на контактора. Дизайнът на защитния панел е метален шкаф с предно окабеляване и предно обслужване.
Защитните панели на кулокрановете по време на работа трябва да бъдат запечатани или заключени (член 340 от Правилата за кранове), за да се предотврати умишленото изваждане на ограничителя на товара и други предпазни устройства от оператора на крана.
Входното устройство (защитното табло) на мостови и конзолни подвижни кранове трябва да бъде оборудвано с индивидуална контактна ключалка с ключ, без която не може да се подаде напрежение към ръба.
Фигура 7.3. Общ изглед на електромеханичната брава за мостови кранове
За кранове с тропически дизайн се използват защитни панели от тип V-T, на които като допълнително устройство с блок-заключване е монтирана окачена бутонна станция тип PKT-20, която е включена в веригата за управление на крана. Тази станция има превключвател, който може да се заключи с пластмасов ключ.
Ленинградски завод за подемно-транспортно оборудване (PTO) им. Кирова използва автомобилна контактна брава с междинно реле, чиито контакти са включени в управляващата верига на крана. Електромеханична брава, сглобена от налични в търговската мрежа продукти за ключалка на врата и пакетен превключвател, е показана на фиг. 7. 3. От ключалката на вратата е взет механизъм 1. Корпус 2, съединител 3, капак 4 и метална опорна планка 5 са направени от текстолит, който служи за ограничаване на въртенето на контакташайби 6 на 90°. През профилирания отвор на упоритата метална пластина преминава каишка 7. Детайлите на електрическата част на ключалката 8, 9 и 10 са взети от стандартен ключ 25-а пакет.
Бравата се монтира в стената на шкафа на защитния панел така, че навън да излиза само краят на механизма 1. Останалата част от бравата се поставя вътре в шкафа, който се заключва с ключ. Използвайки две скоби 8, ключалката е свързана последователно към веригата на бобината на главния контактор. Нормалното положение на заключващите контактори е отворено. За да включите контактора, е необходимо да поставите ключа 11 в отвора на механизма 1 и, като го завъртите по часовниковата стрелка на 90 °, затворете контактите.
Напускайки работното си място, операторът на крана взема ключа със себе си. Можете да извадите ключа от ключалката само след като го завъртите обратно на часовниковата стрелка в първоначалното му положение.
Това прекъсва веригата на бобината на главния контактор, в резултат на което е невъзможно включването на контактора.
Ключовете за електромеханичните ключалки, монтирани на крановете, се съхраняват в килера за инструменти на работилницата и се издават на персонала по поддръжката (кранисти, механици и електротехници) срещу жетони, които му дават право да обслужва крановете.
За удобство при установяване на принадлежността на ключ и жетон към конкретен кран, върху тях са избити регистрационните номера на крана. Освен това върху токена е отпечатан неговият сериен номер. Жетоните се издават на персонала срещу разписка. В извлечението се посочват серийният номер на жетона и регистрационният номер на крана.
Електромеханична ключалка на този дизайн е разработена и внедрена в Одеския пресов завод.
Въздушният прекъсвач (автоматично устройство) е предназначен за автоматично отваряне на електрически вериги при токове на късо съединение или значителни токове.претоварвания. В случай на претоварване или късо съединение, машината прекъсва всички фази на веригата, която защитава, което елиминира възможността за монофазна работа на трифазни двигатели.