КРАНОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ С КОНТАКТОРНО-КОНТРОЛЛЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ УПРАВЛЕНИЯ Асинхронные электроприводы механизмов горизонтального передвижения —
Схема электропривода с магнитным контроллером типа ТА (рис. 2.1). В нулевом положении рукоятки командоконтроллера замкнут его контакт S1.0, и срабатывает реле напряжения KV1, так как контакты конечных выключателей SQ1 и SQ2 также замкнуты. Катушки реле времени КТ1—КТЗ находятся под током и поэтому контакты К.Т1.1, КТ2.1, КТ3.1 разомкнуты.
Перевод рукоятки из нулевого положения в четвертое (например, «Вперед») сопровождается срабатыванием контактора КМ1 и подключением статора двигателя М к сети. При этом без выдержки времени через контакт командоконтроллера SI.3 включается контактор КМЗ, который контактами КМ3.1, КМ3.2 отключает «нижнюю» (на схеме) ступень резистора R, предназначенную для ограничения токов при торможении противовключением. Для «безударного» выбирания зазора в механической передаче желательна некоторая задержка в первом положении командоконтроллера.
В дальнейшем происходит пуск с автоматическим выключением ступеней резистора R из цепи ротора в функции выдержек времени реле КТ1—КТЗ, имеющих демпферные гильзы. Как видно из схемы, катушки этих реле получают питание через выпрямительные устройства VD, подключаемые к делителю напряжения R2—R3.
Растормаживание механического тормоза происходит при включении в сеть трехфазной катушки YB. Этому предшествует срабатывание в первом положении реле К2 в связи с замыканием контакта КМ 1.3. Далее замыкается контакт К2.1, что обеспечивает питание катушки К1 и замыкание контактов К1.1. Так как контакт К1.2 замкнулся, то возврат рукоятки командоконтроллера, отключая двигатель М, не приводит к затормаживанию механизма механическим тормозом. Это позволяет полезно использовать запасенную кинетическую энергию электропривода для дальнейшего перемещения механизма. Для механического затормаживания в аварийной ситуации можно воспользоваться выключателем SB.
В положении «Назад» контактор КМ1 не работает, а вместо него включается контактор КМ2, контакты которого КМ2.2 выполняют реверсирование двигателя. В остальном в связи с симметричностью системы управления пуск происходит гак же. как и в положении «Вперед».
Как уже отмечалось, в системе управления магнитного контроллера ТА предусмотрена возможность передвижения механизма по инерции после упреждающего отключения двигателя М.
Скорость свободного перемещения механизма снижается противодействием сил сопротивления (трение, ветер и т. д.). Для обеспечения остановки механизма в нужном (по условиям работы) месте предусмотрено торможение противовключением. Начальная скорость, при которой оператор может начать торможение противовключением, может варьировать в пределах от номинальной до значения, близкого к нулю.
В данной системе управления предусмотрено автоматическое включение резисторов всех ступеней (пусковых и тормозной), если скольжение в начале торможения составляет 1,1—2. По условиям работы иногда требуется немедленное реверсирование ротора двигателя сразу же после затормаживания. При этом начало разгона в другую сторону (скольжение s = 1) должно сопровождаться автоматическим отключением тормозной ступени резистора.
Для выяснения работы автоматики, обеспечивающей торможение противовключением, рассмотрим наиболее общий случай, когда рукоятка командоконтроллера при номинальной скорости движения в одну сторону резко переводится в четвертое положение противоположного направления работы. Переход рукоятки через нулевое положение приводит к кратковременному отключению реле К2, так как в этом случае оба контактора направления КМ1 и КМ2 отключены и. следовательно, контакты КМ 1.3, КМ2.3 разомкнуты. При этом размыкается контакт К2.2 и в цепь ротора включаются все ступени резистора R. Далее рукоятка командоконтроллера достигает первого положения, при котором поле двигателя реверсируется. Так как в этом случае контакт К2.3 замкнут, и скольжение двигателя s >• 1,1, напряжение на катушке реле КЗ достаточно для его срабатывания и оно размыкает свой контакт К3.1 в цепи управления. Затем катушка реле К2 снова получает питание, размыкая контакт К2.3 и включая, таким образом, резистор R1 последовательно с катушкой КЗ. Включение резистора R1 не приводит к отпаданию якоря реле КЗ, так как напряжение отпускания существенно меньше напряжения срабатывания. Поэтому контакт К3.1 остается разомкнутым и замыкание контакта К2.2 не приводит к срабатыванию контакторов ускорения КМЗ—КМ6.
Сопротивление резистора R1 подобрано таким образом, что при скольжении s = 1 напряжение на катушке КЗ становится равным напряжению его отпускания. Следовательно, разгон в противоположную сторону начинается при замкнутом контакте К3.1. Контактор КМЗ при этом срабатывает и отключает ступень противовключения резистора R. Так как рукоятка командоконтроллера в это время будет находиться в четвертом положении, произойдет автоматический пуск в функции выдержек времени реле КТ1—КТЗ.
При достижении механизмом крайнего положения, например «Вперед», размыкается контакт SQ2. Катушка KV1 отключается и конт- такт KV1.1 отключает цепи управления, что приводит к выключению и механическому затормаживанию двигателя М.
Возврат рукоятки в нулевое положение обеспечивает питание катушки реле KV1 по следующей цепи: выключатель SB, контакты S1.0,К 1.3, катушка KV1. Перевод рукоятки в первое положение «Назад» не прервет питание катушки KV1, так как в этом случае образуется новая цепь: выключатель SB, контакт KV1.1, контакт конечного выключателя SQ1, контакт КМ2.1, катушка KV1. Таким образом, пуск «Назад» будет возможен.
Схема электропривода горизонтального перемещения механизма крана с панелью управления типа ДК. Рассмотрим работу схемы в различных положениях рукоятки командоконтроллера (рис. 2.2).
Первое положение «Вперед». Контакт командоконтроллера S1 размыкается и катушка реле напряжения KV получает питание через свой собственный контакт KV1, что обеспечивает нулевую защиту и блокировку.
Размыкающий контакт К3.2 и контакт S2 создают цепь для срабатывания катушки КМ1, которая своими контактами КМ1.1 подключает обмотку статора электродвигателя к сети, а контактом КМ3.1 замыкается цепь катушки К4. Через замкнувшийся контакт К4.2 ток поступает в катушку реле КЗ по следующей цепи: КМ 1.3, К4.2, диод VD1, потенциометрический реостат RP2, КЗ, «минус» сети. Поскольку к этому моменту времени на кольцах ротора электродвигателя имеется напряжение, мост VD создает на левом плече реостата RP2 (точки а—б) разность потенциалов, препятствующую прохождению тока через катушку КЗ. Реостаты RP1 и RP2 служат для настройки срабатывания реле КЗ при неподвижном роторе (скольжение электродвигателя s = 1). Контакт КЗ.2 размыкается, но к этому времени уже замкнут контакт К4.1.
Замыкание контакта КЗ.4 приводит к срабатыванию реле К1 и К2. При этом катушка механического тормоза YB получает питание через контакты К1.1 и К2.1 помимо резистора R1, что обеспечивает ускоренное (форсированное) растормаживание механического тормоза. Далее реле KL размыкает цепь катушки К2, и резистор R1, включаясь последовательно с катушкой тормоза YB, уменьшает ток в тормозной катушке. Электродвигатель при этом будет работать с полностью включенным в цепь ротора резистором R.
Второе положение «Вперед». Без выдержки времени срабатывает контактор КМЗ и из цепи ротора контактом КМ3.1 выводится нижняя ступень резистора R. Контакт КМЗ.2 обесточивает катушку реле времени КТ1, что приводит к замыканию с выдержкой времени контакта КТ 1.1.
В дальнейшем при быстром переключении рукоятки командоконтроллера происходит разгон двигателя в функции выдержек времени реле КТ1 и КТ2. Причем реле КТ1 в процессе разгона используется дважды. Такой способ пуска сокращает количество реле, но увеличивает время разгона.
Командоконтроллер позволяет получать пониженные скорости в положениях рукоятки 1, 2 к 3. Работа в положениях «Назад» отличается лишь тем, что вместо контактора КМ1 срабатывает К М2, что приводит к реверсированию двигателя.
Для торможения противовключением рукоятка командоконтроллера может быть резко переставлена из одного крайнего положения в другое. При этом значение тока автоматически ограничивается включением всех секций резистора в цепи ротора. Рассмотрим действие автоматики при переходе, например, из четвертого положения «Вперед» в четвертое положение «Назад». Этот переход, естественно, осуществляется через нулевое положение, в котором контактор КМ1 теряет питание и электродвигатель отключается от сети. Вследствие того что контакт КМ1.3 размыкается, обесточиваются катушки К4 и J(3. Разомкнувшийся контакт КЗ.З обеспечивает включение в цепь ротора всех секций резистора R, а замкнувшийся контакт КЗ.2 подготавливает цепь для катушки КМ2. Дальнейшее движение рукоятки -«Назад» приводит к замыканию S3 и срабатыванию контактора КМ2, а затем и реле К4. Поле электродвигателя реверсируется. Замкнувшийся контакт К4.2 создает цепь для катушки КЗ, которая, однако, не срабатывает, так как в этом случае скольжение двигателя s> 1, ротор и поле вращаются в разные стороны и к левому плечу потенциометра RP2 подводится более высокое напряжение, чем при неподвижном роторе (s — 1), что приводит к полному запиранию цепи катушки или возникновению тока, меньшего тока срабатывания. Таким образом, разомкнутый контакт КЗ.З обеспечит торможение противовключением с полностью включенным резистором R.
С помощью потенциометра RP2 осуществляется настройка несрабатывания реле КЗ при скольжении s> 1,05-г-1,1 (при больших значениях скольжения реле КЗ тем более не срабатывает).
После завершения торможения (ротор неподвижен, s = 1) срабатывает реле КЗ, замыкается контакт КЗ.З и осуществляется автоматический разгон в сторону «Назад». Контакты КЗ.2, К4.1, К4.2 предназначены для исключения торможения при выведенных резисторах R. Дополнительным средством для недопущения этого нежелательного режима служат контакты К3.1 и КТ2.1. Так, если при торможении начнется процесс выключения резисторов из цепи ротора, то разомкнется контакт КТ2.1, двигатель остановится и затормозится механическим тормозом.