Для этой блокировки служат конечные выключатели1SQ1 и 1SQ2.
Конечный выключатель 1SQ1 срабатывает при подъёме. Он установлен на ноке стрелы и удерживается в рабочем состоянии при помощи противовеса. Когда гак доходит до противовеса и немного приподнимает его, пружинный механизм размыкает контакт
1SQ.
Контактор КМ1 «Подъём» отключается, размыкает главные контакты в силовой части схемы и вспомогательный в цепи катушки тормозного контактора 1КМ7. Двигатель
отключается от сети и затормаживается.
Для возобновления работы крана надо потравить грузовой канат, чтобы контакт 1SQ1 замкнулся.
Конечный выключатель 1SQ2 срабатывает при спуске. Когда при смотке троса на барабане останется 1,5…2 шлага каната, его контакт размыкается.
Контактор КМ2 «Спуск» отключается, размыкает главные контакты в силовой части схемы и вспомогательный в цепи катушки тормозного контактора 1КМ7. Двигатель
отключается от сети и затормаживается.
Для возобновления работы крана надо намотать на барабан несколько шлагов кана
та, чтобы контакт 1SQ2 замкнулся.
Аварийная остановка электропривода механизма подъёма
Для аварийной остановки электропривода механизма подъёма служит аварийный выключатель 1SA в кабине крана.
При угрозе аварии его выключают, отключая от сети катушку KV независимого
расцепителя автоматического выключателя QF1.
Выключатель QF1 отключается, размыкает 3 контакта в силовой части схемы. При
этом двигатель отключается от сети и затормаживается.
Угроза аварии может возникнуть, например, в таких случаях:
1. если не удаётся вернуть рукоятку командоконтроллера в положение «0» ( при
заклинивании ) и тем самым остановить механизм подъёма;
2. если при возвращении рукоятки командоконтроллера в положение «0» меха-
низм продолжает работать из-за появления неисправностей в работе схемы.
Система управления электроприводом поворота грузового крана фирмы «Сименс»
Основные сведения
Механизм поворота крана предназначен для поворота башни крана с грузом.
Особенность схем управления механизмом поворота состоит в том, что они должны обеспечивать плавный разгон и плавную остановку механизма поворота. При резком изменении скорости при пуске и остановке груз станет раскачиваться, что нарушает нормальную работу крана.
Основные элементы схемы управления электроприводом механизма поворота
Рис. 13.15. Схема управления механизмом поворота крана
Силовая часть
К основным элементам силовой части схемы относятся:
1. QF3 – автоматический выключатель, для защиты от токов короткого замыкания
обмоток статора электродвигателя М3 механизма поворота ;
2. М3 – электродвигатель механизма поворота с одной обмоткой статора, допуска
ющей переключение при разгоне в такой последовательности: «звезда» - «треугольник» -
«двойная звезда»;
3. КК – нагревательные элементы трех тепловых реле, для защиты обмотки стато-
ра двигателя М3 от токов перегрузки при работе в режиме динамического торможения;
4. TV1 – автотрансформатор, для получения пониженного напряжения в узле
динамического торможения двигателя М3;
5. UZ1 – выпрямитель, для получения постоянного тока динамического торможе-
ния ( включен по схеме однополупериодного выпрямления 3-фазного переменного тока );
6. RP – регулировочный резистор, для получения необходимого значения тормоз
ного тока в узле динамического торможения;
7. FU – предохранители, для защиты обмотки статора двигателя М3 от токов
короткого замыкания при динамическом торможении;
8. QF4 – автоматический выключатель, для защиты от токов короткого замыкания
катушек электромагнитных тормозов YB1, YB2, YB3 механизмов подъема, изменения вылета стрелы и поворота соответственно;
9. TV2 – автотрансформатор, для получения пониженного напряжения в узле пита
ния катушек электромагнитных тормозов YB1, YB2, YB3;
10. UZ2 – выпрямитель, для получения постоянного тока катушек электромагнит
ных тормозов YB1, YB2, YB3 ( включен по схеме 2-полупериодного выпрямления 1-фаз
ного переменного тока – мостик Гретца );
11. YB1, YB2, YB3 – катушки электромагнитных тормозов механизмов подъема,
изменения вылета стрелы и поворота соответственно;
12. R1 – экономические резисторы в цепях катушек электромагнитных тормозов,
для уменьшения нагрева катушек и экономии меди катушек;
13. R3 – разрядные резисторы, для уменьшения перенапряжений на катушках YB1,
YB2, YB3 при их отключении ( тем самым уменьшается опасность пробоя изоляции кату
шек ).
Схема управления
1. А, В, С – линейные провода;
2. КV1 – реле напряжения электропривода механизма поворота;
3. SK – контакт теплового температурного реле, для защиты обмотки статора дви-
гателя М3 от токов перегрузки;
4. 3КМ10 – экономический контактор, для включения в цепь катушки YB3 эконо
мического резистора R1;
5. KV2 – реверсивный вспомогательный контактор «право»;
6. KV3 - реверсивный вспомогательный контактор «лево»;
7. KV4 – вспомогательный контактор 2-й скорости;
8. КМ1 – реверсивный контактор «право»;
9. КМ2 - реверсивный контактор «лево»;
10. КМ3 – линейный контактор «звезды» и «треугольника»;
11. КМ4 – контактор нулевой точки «звезды»;
12. КМ5 – контактор «треугольника»;
13. КМ6 – контактор «двойной звезды»;
14. КМ7 – контактор «двойной звезды»;
15. 3 КМ9 – тормозной контактор механизма поворота;
16. КМ8 – контактор динамического торможения, для подачи постоянного тока в обмотку статора;
17. КТ1 – реле времени, для задержки при переходе со схемы «звезда» на схему
«треугольник» внутри 1-й скорости, а также для задержки двигателя на 1-й скорости в режиме рекуперативного торможения ( выдержка времени – 0,5 с );
18. КТ2 - реле времени, для задержки при переходе с 1-й скорости на 2-ю ( выдерж
ка времени 0,75 с );
19. КТ3 – реле времени, для контроля времени работы двигателя в режиме динами-
ческого торможения ( выдержка времени – 1 с );
20. 3SQ1 – контакты конечного выключателя «право»;
21. 3SQ2 - контакты конечного выключателя «лево»;
22. 3SQ3 – контакты конечного выключателя электромагнитного тормоза.
Подготовка схемы к работе
Для подготовки схемы к работе включают автоматические выключатели QF3 и QF4.
В нулевом положении рукоятки командоконтроллера ( КК ) замкнут контакт SA1. Через него образуется цепь тока катушки реле напряжения KV1:
линейный провод А – контакт QF3 – контакт SA1 – контакт температурного реле
SK – катушка KV1 - линейный провод В.
Реле KV1 включается и замыкает два контакта: верхний контакт KV1 шунтирует
контакт SA1, через нижний контакт KV1 подается питание на остальную часть схемы управления.
Через нижний контакт включается экономический контактор 3КМ10 по цепи:
линейный провод А – контакт KV1 - контакт экономического выключателя 3SQ3-.
катушка 3КМ10 - линейный провод С
Контактор 3КМ10 включается и замыкает два контакта, которые шунтируют эконо-
мический резистор R1 в цепи катушки электромагнитного тормоза YB3.
Схема готова к работе.
Таким образом, в нулевом положении рукоятки КК включены реле напряжения
KV1 и экономический контактор 3КМ10.
Схема управления симметрична, поэтому рассмотрим работу схемы в направлении
«право».
Работа схемы
1-я скорость
При переводе рукоятки КК из нулевого положения в первое размыкается контакт
SA1 и замыкается SA2.
Несмотря на размыкание SA1, реле напряжения KV1 продолжает питаться через
собственный верхний контакт KV1 ( самоблокировка ).
Через контакт SA2 получает питание катушка вспомогательного контактора KV2
«право» по цепи:
линейный провод А – KV1 – 3KM9 – SA2 – KV3 – катушка KV2 - линейный провод
С.
Контактор KV2 включается и переключает свои контакты, два из которых замыка-
ются, а один размыкается.
Верхний контакт KV2 замыкается и шунтирует контакт 3КМ9 в цепи катушки KV2 ( cамоблокировка ).
Средний контакт KV2 в цепи катушки реверсивного вспомогательного контактора KV3 «лево» размыкается, препятствуя случайному включению KV3.
Нижний контакт KV2 замыкается, образуя цепь тока катушки реверсивного контак
тора КМ1 «право»:
линейный провод А – KМ8 - KV2 – КМ2 – 3SQ1 – катушка КМ1 - линейный про-
вод С.
Контактор КМ1 включается, замыкает главные контакты в силовой части схемы, и
переключает вспомогательные в схеме управления:
Верхний контакт КМ1 замыкается и вместе с последовательно включенным контак
том КТ1 шунтирует контакт KV2. Теперь катушка КМ1 питается как через контакт KV2, так и через контакты КТ1 и КМ1. Тем самым схема питания катушки КМ1 подготовлена к последующему рекуперативному торможению при остановке механизма поворота.
Средний контакт КМ1 в цепи катушки реверсивного контактора КМ2 размыкается,
препятствуя его случайному включению.
Нижний контакт КМ1 замыкается, образуя цепь тока катушки контактора КМ3:
линейный провод А – KV1 – КМ1 – КV4 – КМ7 – КМ6 – катушка КМ3 – линейный
провод С.
Одновременно параллельно катушке КМ3 включается катушка контактора КМ4 и
реле времени КТ1 по цепям:
линейный провод А – KV1 – КМ1 – КV4 – КМ7 – КМ6 – КТ1 – КМ7 – катушка
КМ4 - линейный провод С;
линейный провод А – KV1 – КМ1 – КV4 – КМ7 – КМ6 – КV4 - катушка КТ1 – ли-
нейный провод С.
Кроме того, размыкается контакт КМ1 в цепи катушек реле КМ8 и КТ3.
При включении контакторов КМ3 и КМ4 в силовой части набирается схема «звез-
ды» обмотки статора М3.
Через замыкающиеся контакты КМ3 и КМ4 подается питание на выпрямительный мостик UZ3 по цепи:
линейный провод А – KV1 – КМ1 – второй контакт КМ1 – КМ3 – КМ4 – КТ3 –
верхний вывод мостика UZ3 - нижний вывод мостика - линейный провод С.
С выхода мостика питается катушка тормозного контактора КМ9 по цепи:
правый вывод мостика – контакт 3КМ9 – катушка 3КМ9 – левый вывод мостика.
Контактор 3КМ9 включается, замыкает главные контакты 3КМ10 в цепи катушки
тормоза YB3, двигатель растормаживается и работает на 1-й скорости.
Таким образом, при работе на «звезде» включены контакторы КМ1, КМ3, КМ4, 3КМ9 и реле KV1, KТ1.
Первая скорость используется как предварительная ступень пуска. При этом двига
тель развивает момент меньший, чем необходимо для поворота крана с грузом, но доста-
точный для выбирания люфта механической передачи. Это обеспечивает высокую плавность трогания с места.
По истечении выдержки времени реле КТ1 размыкает контакт в цепи катушки кон-
тактора КМ4, отключая его, и замыкает второй контакт в цепи катушки контактора КМ5.
Контактор КМ3 остается включенным и вместе с контактором КМ5 переключает обмотку статора со «звезды» на «треугольник».
Через замкнувшийся вспомогательный контакт КМ5 включается реле времени КТ2 по цепи:
линейный провод А – KV1 – 3 КМ9 – КМ5 – катушка КТ2 - линейный провод С.
Таким образом, при работе на «треугольнике» включены контакторы КМ1, КМ3,
КМ5, 3КМ9 и реле KV1, KТ2.
2-я скорость
При переводе рукоятки КК во 2-е положение замыкается контакт SA4. По истече-
нии выдержки времени реле КТ2 оно замыкает контакт КТ2 в цепи вспомогательного контактора KV4 второй скорости.
Контактор КV4 включается, размыкает свой контакт в цепи катушек контакторов КМ3, КМ4, КМ5 и реле КТ1, при этом отключается схема 1-й скорости.
Через второй замыкающий контакт КV4 получает питание катушка контактора КМ7, который замыкает главные контакты в силовой части схемы и вспомогательный в цепи катушки контактора КМ4. Последний повторно включается и замыкает главные контакты в силовой части схемы, а также вспомогательный в цепи катушки контактора КМ6.
При этом образуется цепь тока катушки КМ6:
линейный провод А – KV1 – КМ1- второй контакт КМ1 – SA4 – КV4 – КМ3 – КМ5
– КМ7 – КМ4 – катушка КМ6 - линейный провод С.
Контактор КМ6 вместе с контакторами КМ4 и КМ7 образует схему «двойной звезды», при этом скорость увеличивается в 2 раза.
Как следует из схемы, пуск автоматизирован при помощи реле времени КТ1 и КТ2. При резком переводе рукоятки из нулевого положения сразу во 2-е первоначально
двигатель включается на «звезде», по истечении выдержки времени реле КТ1 ( 0,5 с ) переходит на «треугольник», а еще через 0,75 с ( выдержка времени реле КТ2 ) – на «двойную звезду».
Остановка
Для плавной остановки привода поворота в схеме используется поочередное реку
перативное и динамическое торможение, обеспечивающее плавное уменьшение скорости поворота перед окончательной остановкой.
Схема при остановке работает так.
При переводе рукоятки КК из 2-го положения в нулевое размыкаются контакты
SA2 и SA4, вследствие чего отключаются контакторы KV2, КМ7, КМ6, КV4.
При отключении КV2 его контакт в цепи катушки реверсивного контактора КМ«право» размыкается, однако катушка КМ1 продолжает питаться через контакты КТ1 и КМ1, т.е. двигатель от сети не отключается.
Вспомогательные контакты контакторов КМ7, КМ6, КV4 замыкаются в цепи катушек контакторов КМ3, КМ4 и реле КТ1, последние включаются.
Двигатель переходит на «звезду» ( см. выше - «1-я скорость» ) и работает в режиме рекуперативного торможения, при котором тормозной момент на валу возникает из-за тго, что скорость ротора ( по инерции ) больше скорости магнитного поля обмотки статора ( ротор обгоняет магнитное поле статора ).
Длительность работы двигателя в этом тормозном режиме определяет реле КТ1.
По истечении выдержки времени контакт КТ1 в цепи катушки контактора КМ1 раз
мыкается, двигатель отключается от сети.
Через замкнувшийся при этом вспомогательный контакт КМ1 получают питание
параллельно включенные контактор динамического торможения КМ8 и реле времени КТ3.
Контактор КМ8 замыкает вспомогательный контакт в цепи катушек контакторов
КМ3 и КМ4, и главные контакты в силовой части схемы. При этом обмотка статора остает
ся соединенной в «звезду», на нее подается постоянный ток с выхода выпрямителя UZ1. Двигатель переходит в режим динамического торможения.
Длительность работы двигателя в этом режиме определяет реле КТ3 с выдержкой
времени 1 с.
Через 1 с реле размыкает контакт в цепи выпрямительного мостика UZ3, при этом
отключается тормозной контактор 3КМ9. Последний размыкает главные контакты в цепи катушки тормоза YB3 ( двигатель тормозится ), и вспомогательный в цепи своей же катушки, а также катушек контактора КМ8 и реле КТ3.
Контактор КМ8 размыкает главные контакты в силовой части схемы, прекращая подачу постоянного тока на обмотку статора, а также вспомогательный в цепи катушек контакторов КМ3 и КМ4. Эти контакторы отключаются, «разбирая» схему «звезды».
Таким образом, обмотка статора полностью отключена ( и от постоянного, и от пе-
ременного токов ), а двигатель заторможен.
Защиты
Дата: 2019-02-02, просмотров: 306.
