Строительные машины и оборудование, справочник





Контроллеры и реле электрических кранов

Категория:
   Мостовые электрические краны


Контроллеры и реле электрических кранов

Для включения и отключения, регулирования числа оборотов и реверсирования двигателей применяются специальные переключающие аппараты, называемые контроллерами. Контроллеры изготовляются трех типов: а) барабанные, б) кулачковые и в) магнитные.

Для контроллеров различают два режима работы (в зависимости от режима работы крана:
1. Нормальный режим, характеризующийся числом включений в час не более 300, при этом пуск происходит более или менее плавно, с толчками тока, не превосходящими 200% тока полной номинальной нагрузки двигателя.
2. Тяжелый режим, характеризующийся числом включений в час от 300 до 600—1000. При тяжелом режиме имеет место кратковременный пуск, частые и быстрые реверсы и торможение.

Контроллеры барабанного типа применяются только для кранов с нормальным режимом работы. Для кранов с тяжелым и весьма тяжелым режимом применяются кулачковые и магнитные контроллеры.



Контроллеры различаются по величине в зависимости, от мощности двигателя, которым они управляют. Для барабанных контроллеров допускается 300 включений в час, для кулачковых — 600, для магнитных — 1000.

Вся крановая аппаратура строится на напряжение 220 или 440 в на постоянном токе и 220, 380 или 500 в — на переменном.

Барабанные контроллеры

Барабанный контроллер имеет чугунный литой корпус, закрываемый снаружи стальным кожухом для предотвращения несчастных случаев и ожогов (рис. 1). Внутри корпуса помещается вертикальный стальной вал с укрепленными на нем медными контактами — сегментами. Между отдельными сегментами имеются воздушные промежутки. Вал вращается в двух подшипниках, укрепленных в нижней и верхней части контроллера. Против барабана на деревянной или стальной изолированной стойке укреплены неподвижные контакты (пальцы) с насаженными на них сменными контактами — сухарями (рис. 2). На верхней свободный конец вала надевается рычаг или маховичок, с помощью которого производится вращение вала контроллера. Все провода, которые подходят к контроллеру (от сети, двигателя, сопротивлений), присоединяются к пальцам. Различные комбинации соединений подведенных проводов внутри контроллера осуществляются сегментами при повороте барабана. Поэтому количество сегментов и пальцев делается различным у разных типов контроллеров, в зависимости от схемы соединений, которую хотят получить. В одной и той же кабине устанавливаются контроллеры разных типов или разных величин. Например, для наиболее мощного двигателя — двигателя подъема — устанавливается контроллер большей величины, чем для двух других двигателей — движения моста и движения тележки.

Рис. 1. Барабанный контроллер

Рис. 2. Палец барабанного контроллера: 1 — положение сегмента при включении; 2 — сухарь; 3 — регулировочный винт; 4 — регулировочная гайка; 5 — пружина; 6 — зажим

Сегменты, так же как и сухари, делаются съемными — во время работы контактные части подгорают и их можно менять, если контакт уже значительно сработался. При незначительных подгораниях контактов их зачищают наждачной бумагой или напильником с мелкой насечкой..’

Контроллеры постоянного тока снабжаются особой искрогаси-тельной катушкой, расположенной сбоку барабана и включаемой в цепь главного тока. Магнитное поле, образуемое этой катушкой, вытягивает пламя дуги, благодаря чему оно быстро гаснет.

Для того, чтобы электрическая дуга не перебросилась на соседние контакты, между ними ставят перегородки из асбестоцемента. Контроллеры переменного тока дугогасящими устройствами не снабжаются.

Каждое положение контроллера фиксируется храповой звездочкой, насаженной в верхней части его, под крышкой. В вырезы звездочки входит ролик, прижимаемый пружиной, удерживающий барабан контроллера в определенном положении (рис. 3 и 4).

Для перевода контроллера в следующее положение надо повернуть маховичок или рычаг, чтобы преодолеть силу пружины. Когда ролик войдет в следующий вырез звездочки, он опять плотно прижмется к ней и задержит дальнейшее движение. Сверху крышки имеется розетка, на которой указаны положения контроллера, а на маховичке или рычаге насажена маленькая стрелка-указатель, показывающая, в каком положении в данный момент находится барабан. Положения обозначаются цифрами и надписями: «подъем», «спуск», «вперед», «назад» и т. д. Барабан обычно имеет 5—6 положений в обе стороны от нулевого положения, но при очень мощных двигателях число положений может доходить до 9.

Контроллеры типа КП (крановые постоянного тока) имеют симметричную схему без электрического торможения (рис. 5).

Контроллеры типа КПС — крановые постоянного тока имеют несимметричную схему — на положении «подъем» двигатель включается по нормальной пусковой схеме с последовательно замыкающимися ступенями сопротивлений в цепи якоря.

Рис. 3. Фиксирующий механизм контроллера:
1 — пружина; 2 — звездочка 3 — ролик.

Рис. 4. Разрез барабанного контроллера.
1 — кабельный наконечник; 2 — сегмент; 3 — сухарь; 4 — палец контроллера; 5 — пружина пальца.

На положении «спуск» двигатель включается по схеме «безопасного спуска». При этом обмотка возбуждения двигателя включается в сеть через добавочное сопротивление на всех положениях.

Контроллеры типа КТ — крановые трехфазные — применяются для трехфазных двигателей с фазовым ротором и имеют симметричную схему включения. На положении «спуск» возможно электрическое торможение в генераторном режиме. Схема их приведена на рис. 6.

Контроллеры типа КТ-2006 предназначены для пуска и реверсирования двигателей с короткозамкнутым ротором.

Контроллеры типа КТК по электрической схеме похожи на контроллеры типа КТ, но отличаются от них тем, что цепь статора двигателя переключается двумя электромагнитными контакторами, а не пальцами и сегментами контроллера.

Кулачковые контроллеры

При числе включений в час не более 240 и при больших мощностях двигателей применяются кулачковые контроллеры. В этих контроллерах на вал насажены профилированные кулачки, которые при повороте барабана нажимают на хвостовую часть подвижного контакта и осуществляют этим замыкание или размыкание его с неподвижным контактом.

Контакты кулачковых контроллеров могут быть двух видов: нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Различные схемы электрических соединений в кулачковых контроллерах получают, устанавливая разное число контактов, кулачков и соединительных перемычек, сдвигая кулачки на разные углы по окружности.

Между отдельными контактами, так же как и в барабанных контроллерах, устанавливаются асбестоцементные перегородки. Искрогасительные катушки ставятся для каждой пары контактов отдельно. Управление кулачковыми контроллерами также производится с помощью рычага или маховичка.

Кулачковые контроллеры имеют конструкцию более массивную, и дугогашение у них более совершенно, чем у барабанных, поэтому они с успехом применяются при тяжелых условиях работы и больших мощностях двигателей.

Кулачковые контроллеры переменного тока выпускаются серий ККТ-60, НТ-50, НТ-60, НТ-100 и НТ-150 и предназначаются для управления асинхронными электродвигателями с фазовым ротором. Они имеют одинаковые схемы замыкания роторной цепи для обоих направлений вращения и применяются для двигателей подъема и передвижения.

Контроллеры постоянного тока серий НП-100 и НП-150, выполняемые с одинаковыми схемами замыкания для обоих направлений вращения, применяются обычно для электродвигателей механизмов горизонтального передвижения. Контроллеры постоянного тока этих же серий, но с неодинаковой схемой замыканйя для обоих направлений вращения, применяются для электродвигателей подъема. Все контроллеры изготовляются с кожухами или крышками для защиты от соприкосновения с токоведущими частями.

Магнитные контроллеры

Барабанный или кулачковый контроллер для управления двигателем большой мощности получился бы очень громоздким, требующим больших физических усилий для его вращения. Поэтому в этих случаях применяются магнитные контроллеры, как наиболее совершенные и не требующие больших усилий при работе с ними.

Магнитные контроллеры различаются по допускаемой мощности, по исполнению схемы и по количеству, электродвигателей, управляемых одним контроллером. Магнитные контроллеры серии П применяются для управления электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения, приводящими в действие крановые механизмы горизонтального передвижения (мост и тележки). Магнитные контроллеры серии ПС применяются для управления электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения, приводящими механизмы подъема.

Магнитные контроллеры переменного тока серий Т и ТС применяются для управления трехфазными асинхронными электродвигателями с фазовым ротором, приводящими соответственно механизмы горизонтального передвижения и механизмы подъема.

Магнитные контроллеры серии ДП, ДПС, ДТ и ДТС (дуплексные) имеют то же назначение, что и соответствующие магнитные контроллеры серий П, ПС, Т и ТС, но служат для управления двумя механически связанными электродвигателями.

Магнитные контроллеры состоят из контакторной панели и командоконтроллера.

Панели магнитных контроллеров имеют открытое- исполнение и состоят, в зависимости от схемы и величины, из одного, двух или трех вертикально расположенных блоков. Каждый блок состоит из нескольких изоляционных плит, укрепленных на двух вертикальных стойках из угловой стали. На плитах блоков установлены аппараты управления: контакторы, рубильники, реле и предохранители.

Соединения в главной цепи осуществлены посредством голых шин, а в цепи управления — изолированными проводами.

Провода главной цепи, подводимые к магнитному контроллеру, присоединяются непосредственно к зажимам аппаратов. Провода Цепей управления присоединяются к зажимам, укрепленным на вертикальных стойках. Все соединения сделаны с задней стороны панели.

Каждый магнитный контроллер снабжен устройством для мгно» венной защиты электродвигателя от чрезмерных перегрузок, которые могут быть вызваны неисправностями механизмов или электрооборудования. Катушки токовых реле перегрузки включены в цепь обоих полюсов питания двигателей постоянного тока и в две фазы цепи питания трехфазных электродвигателей. Разрывная мощность магнитного контроллера может оказаться недостаточной для разрыва тока короткого замыкания, поэтому крановая сеть должна быть защищена предохранителями или линейными автоматами. Защита проводов управления осуществляется плавкими предохранителями, установленными на панелях магнитного контроллера.

Магнитные контроллеры постоянного тока изготовляются на напряжение 220 и 440 б, магнитные контроллеры переменного тока на 220, 380 и 500 в. Все контроллеры переменного тока неавтоматические: контроль ускорения и торможения производится крановщиком.

В комплект магнитного контроллера входят: а) контакторная панель (рис. 7, б) командоконтроллер; в) комплект пускового и тормозного сопротивлений, собранных из стандартных ящиков сопротивлений.

При -наличии магнитного контроллера крановщик непосредственно управляет током не в главной цепи, а во вспомогательной, где ток имеет величину около 2 а. Командоаппарат (командоконтроллер) представляет собой кулачковый контроллер малых размеров (рис. 8). Ток, посылаемый по цепям управления с помощью командоаппарата, проходит по катушкам электромагнитных контакторов, которые управляют главным током.

Магнитный контроллер позволяет произвести большее число включений в час, так как не надо задерживать его рукоятку при переходе с одного положения на другое (выдержка времени производится автоматически).

Поскольку конструкция магнитного контроллера более надежна и с его помощью осуществляется защита двигателя от перегрузки, кран, оборудованный такими контроллерами, требует меньшей затраты средств на уход за ним и ремонт электрооборудования.

Основным аппаратом магнитного контроллера является контактор, т. е. выключатель, приводимый в действие электромагнитом. Контакторы выпускаются для работы как на постоянном, так и переменном токе.

Мощность, необходимая для питания электромагнита цепи управления, очень мала по сравнению с мощностью силовой цепи.

При включении тяговой катушки контактора к ней притягивается якорь и замыкаются или размыкаются контакты. Контакты, разомкнутые при невкЛЮченной катушке, называются нормально открытыми; контакты, замкнутые при невключенной катушке, называются нормально закрытыми. При включении катушки контактора нормально закрытый контакт размыкается, а нормально открытый контакт — замыкается. В одном контакторе может быть несколько силовых (главных) и вспомогательных контактов, которые называются блок-контактами, так как они используются чаще всего для блокировки.

Рис. 77. Контакторная панель: 1 — панель; 2—главный рубильник; 3—рубильник цепи управления; 4 — предохранитель цепи управления; 5 — контакторы статоров; 6 — контакторы сопротивлений; 7 —контактор противотока; 8 — реле блокировки; 9 — максимальное реле

При одной паре силовых контактов контактор называется однополюсным. Контакторы постоянного тока изготовляются главным образом однополюсными, контакторы переменного тока — Двух- и трехполюсными.

Втягивающие катушки контакторов постоянного тока изготовляются на напряжения 48, 110, 220 и 440 в, а контакторов переменного тока на напряжения 220, 380 и 500 в. Время срабатывания контактора зависит от его размеров и составляет при включении 0,1—0,4 сек, при отключении — 0,05—0,2 сек.

Контакторы постоянного тока допускают 1500 включений в час, переменного тока — 600 включений в час.

На рис. 9 показан контактор постоянного тока типа КПД завода «Динамо». Он состоит из П-образного ярма, якоря, втягивающей катушки, дугогасительной катушки, подвижного и неподвижного главных контактов, дугогасительной камеры из асбестоцемента и пружины.

Уменьшение износа контактов достигается так же, как и в контроллерах, путем применения дугогасящей катушки. Все основные детали контактора — контакты, катушки, камеры — взаимозаменяемы, монтируются с передней стороны панели без разборки всего контактора, и поэтому замена их не представляет сложности.

Рис. 8. Командоконтроллер: 1 — пружина; 2 — рычаг; 3 — ролики; 4 — контактный мостик; 5 — контакты; 6 — рукоятка; 7 — клеммы; 8 — впадины фиксатора; 9 — вал; 10 — кулачковая шайба

Главные контакты могут быть нормально открытыми и нормально закрытыми.

Блок-контакты, служащие для коммутации тока в цепях управления, выполняются также двух видов — нормально закрытые и нормально открытые.

Контакторы переменного тока изготовляются типов КТД и КТП для напряжения до 500 е; они имеют двух- и трехполюсное исполнение.

Магнитная система контакторов КТД (рис. 10) питается переменным током, а контакторов КТП — постоянным током.

Рис. 9. Однополюсный контактор постоянного тока типа КПД

Рис. 10. Трехполюсный контактор переменного тока типа КТД-2. 1 — искрогасительная камера; 2 — втягивающая катушка; 3 — траверса; 4 — гибкий проводник; 5 — блок-контакты; 6 — магнитопровод

Втягивающая катушка, питаемая переменным током, в момент включения потребляет ток примерно в 12—15 раз больше, чем при полностью притянутом якоре потому, что в этом случае магнитная система не замкнута, индуктивное сопротивление катушки не велико, а активное сопротивление катушек переменного тока всегда мало. Перегрев катушек будет иметь место и при неплотном касании якоря к ярму.

Реле

Реле представляет собою автоматически действующий аппарат, замыкающий или размыкающий свои контакты под действием электрических, магнитных, механических или тепловых импульсов.

Реле применяются для целей защиты электродвигателей от перегрузок, для контроля и управления работой того или иного электродвигателя или установки. По принципу действия различают электромагнитные, индукционные, тепловые, центробежные и другие реле.

По роду величин, на которые реагируют реле, различают реле напряжения, тока, температуры, скорости и др.

Кроме указанных реле в схемах защиты и управления применяются вспомогательные реле: промежуточные, сигнальные и реле времени, обеспечивающие выдержку времени в предусмотренных случаях.

Токовые реле имеются на каждом подъемном кране.

При защите двигателей, работающих в повторно-кратковременном режиме, ток срабатывания реле выбирается равным двух — трехкратным от номинального.

Максимальные токовые реле практически не защищают двигатели от перегрузки, они дают импульс на отключение только при коротких замыканиях или при некоторых повреждениях механизма.

Рассмотрим устройство и действие кранового максимального реле типа Р-4000, обычно применяемого для установки на крановых защитных панелях переменного тока (рис. 11).

Корпус реле состоит из П-образной скобы с двумя гильзами. Вокруг каждой гильзы намотана токовая катушка, включенная последовательно с одной фазой электродвигателя; таким образом, одно реле контролирует ток в двух фазах трехфазного двигателя, что вполне достаточно. Чем больше ток двигателя, тем меньше число витков катушки или ее номер. Внутри гильзы свободно перемещается в вертикальном направлении железный сердечник; нормально он занимает самое нижнее положение, но его можно регулировать с помощью винта.

Положение сердечника определяет уставку реле, что отмечается положением прорези относительно шкалы. При токе уставки (током уставки называется ток, при котором реле приходит в действие) подвижной сердечник поднимается вверх и толкает стержень, который выходит из отверстия в скобе и ударяет коромысло, размыкающее контакты. Положение контакта при срабатывании реле показано пунктиром.

Контакты реле размыкаются независимо от того, по какой катушке проходит ток перегрузки и остаются разомкнутыми, пока этот ток проходит. После прекращения тока перегрузки коромысло поворачивается под действием собственного веса, и контакты замыкаются.

Рис. 11. Реле типа Р-4000

Если тяговую катушку контактор’а включить через нормально закрытые контакты реле, то при перегрузке двигателя реле откроет свой контакт и отключит тяговую катушку, вследствие чего отключится контактор и двигатель остановится.

Реле времени служит для обеспечения правильной работы автоматических схем и срабатывания аппаратов управления в нужной последовательности и с соблюдением необходимых интервалов времени.

Действие применяемых в краностроении электромагнитных реле времени постоянного тока йсновано на том, что при отключении катушки магнитный поток в ней исчезает не сразу, а с некоторым запозданием. Если после отключения от сети, катушку замкнуть накоротко, то тогда время задержки якоря в притянутом состоянии будет еще больше. Время, прошедшее от замыкания катушки накоротко до переключения контактов реле, называется выдержкой времени. Для получения выдержки времени при разрыве цепи катушки реле на сердечник надевают медную гильзу, которая действует в момент отключения тока Как замкнутая накоротко катушка. Электромагнитные реле позволяют регулировать выдержку времени в пределах от 0,2 до 5 сек. Регулирование выдержки времени производится изменением толщины немагнитной прокладки между якорем реле и сердечником или изменением натяжения пружины, открывающей якорь при спадении магнитного потока.

Чем тоньше прокладка, тем дольше магнитный поток сохраняет свою величину, и тем больше будет выдержка времени. При сильно натянутой пружине якорь оторвется раньше, чем при слабо натянутой.

Электромагнитные реле времени применяются на кранах в цепях постоянного тока, например, при работе с грузоподъемными электромагнитами. Работа реле, применяемых в крановых схемах, будет рассмотрена при разборе схем.

Читать далее:

Категория: - Мостовые электрические краны

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2017 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS