Круглые электромагниты предназначены для транспортировки стальных и чугунных плит, болванок, чушек, скрапа и стружки.

Прямоугольные — для транспортировки длинномерных грузов — рельсов, балок, труб, листовой стали и т. п.

Одновременно на одной траверсе крана могут быть подвешены один, два, три или четыре электромагнита.

Электромагниты типов М-21 и М-41 могут поднимать только холодные грузы, имеющие температуру окружающей среды. Остальные электромагниты приспособлены для работы с горячими грузами, имеющими температуру до 500 °С.

Рис. 1. Общий вид электромагнита типа М-42:
1 — коробка контактных зажимов; 2 — контактная шпилька; 3 — выводная пластина; 4 — корпус; 5 — катушка; 6 — оболочка катушки; 7 — наружный полюс; 8 — асбестовая набивка; 9 — немагнитная шайба; 10 — внутренний полюс; 11 — цепь; 12 — секция катушки

Конструкция электромагнитов с катушками, заключенными в герметическую оболочку, позволяет использовать их на открытом воздухе без сокращения срока службы.

Рис. 2. Общий вид электромагнита типа ПМ-15
1 — коробка контактных зажимов; 2 — контактная шпилька; 3 — выводная пластина; 4 — корпус; 5 — катушка- 6 — оболочка катушки; 7 — наружный полюс; 8 — асбестовая набивка; 9 — немагнитная плита; 10 — внутренний полюс; 11 — коромысло; 12 — секция катушки; 13 — выводной провод; 14 — крышка

Обмотка электромагнитов рассчитана на напряжение 220 в постоянного тока.

Если кран работает на постоянном токе при напряжении 220 в, то питание электромагнита подается от общих троллеев.

Если кран оборудован на другое напряжение постоянного тока или работает на переменном токе, то для питания электромагнита необходимо установить двигатель — генератор.

Обмотка электромагнитов рассчитана на работу в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения (ПВ) 50% при продолжительности цикла не более 10 мин.

Если относительная продолжительность включения будет больше 50%, необходимо снизить напряжение на зажимах электромагнита для предупреждения перегрева обмотки.

Напряжение на аппаратуре управления при этом должно быть сохранено 220В.

Снижение напряжения производится включением добавочного сопротивления последовательно с обмоткой электромагнита.

Подъемная сила электромагнита при этом несколько понизится.

Подъемная сила электромагнитов зависит от формы, размеров, температуры и химического состава поднимаемых грузов.

Наибольшая подъемная сила будет при подъеме грузов с гладкой плоской поверхностью. При подъеме лома черных металлов или стружки подъемная сила резко падает. С повышением температуры металла до 300—500 °С подъемная сила немного уменьшается, а при температуре около 750° (точка Кюри) сталь и чугун теряют свои магнитные свойства и, следовательно, их нельзя будет поднимать электромагнитом.

Такая высокая температура будет также опасна и для изоляции обмоток электромагнита.

Конструкция электромагнитов отличается высокой прочностью, они работают в тяжелых условиях и должны выдерживать удары при падении на груз и удары притягивающихся грузов.

Круглые электромагниты состоят из корпуса, выполненного в виде массивной стальной отливки с наружным и внутренним полюсами, внутри которого помещена катушка. Снизу катушка защищена немагнитной шайбой из высокомарганцовистой стали.

Шайба электромагнитов, предназначенных для работы с горячими грузами, имеет ячейки, заполненные асбестовой набивкой, защищающей обмотку электромагнита от действия высокой температуры. Обмотка электромагнитов типа М-21 и М-22 изготовлена в виде одной секции из медного провода с теплостойкой изоляцией. Обмотки остальных электромагнитов состоят из нескольких секций, изготовленных из голой медной ленты, витки которой изолированы между собой тонкой асбестовой бумагой. Обмотка электромагнитов типов М-22, М-42 и М-62 помещена в герметическую оболочку из тонкой листовой стали. Все пустоты в оболочке и в обмотке после ее изготовления заливаются теплостойкой заливочной массой под давлением. В прямоугольных электромагнитах типа ПМ-15 обмотка выполнена медным проводом с теплостойкой изоляцией. Обмотка электромагнитов типов ПМ-20 и ПМ-25 состоит из 8 секций медной ленты с межвитковой изоляцией из тонкой асбестовой бумаги.

Обмотка электромагнитов типов ПМ-15 и ПМ-25 заключена в герметическую оболочку, залитую, как и у электромагнита ПМ-20, теплостойкой заливочной массой.

Обмотки прямоугольных электромагнитов защищены снизу двумя немагнитными плитами, которые удерживаются одним внутренним и двумя наружными полюсами.

Немагнитные плиты имеют ячейки, заполненные асбестовой набивкой, защищающей обмотку от действия высокой температуры, что позволяет использовать эти электромагниты для транспортировки горячих грузов с температурой до 500 °С.

Аппаратура управления электромагнитами состоит из рубильника, командоконтроллера ВУ-501 и магнитного контроллера типа ПМС-50 или ПМС-150.

Рубильник используется только как разъединитель и не предназначен для отключения рабочего тока электромагнита.

Командоконтроллер ВУ-501 имеет барабан с двумя кулачковыми шайбами, расположенный внутри силуминового корпуса. При повороте рукоятки барабана шайбы замыкают или размыкают два кулачковых контакта. Командоконтроллер имеет три фиксированных положения и допускает установку любой схемы замыкания контактов путем перестановки кулачковых шайб.

Магнитный контроллер состоит из пылезащищенного шкафа, в котором на изоляционной панели размещена аппаратура управления.

На крышке шкафа смонтировано разрядное сопротивление, закрытое брызгозащищенным металлическим кожухом.

Разрядное сопротивление необходимо для того, чтобы снизить перенапряжение, возникающее при отключении электромагнита. Эти перенапряжения возникают потому, что магнитный поток при разрыве цепи обмотки электромагнита индуктирует в ней э. д. е., которая достигает значений 3000— 4000 в и может пробить изоляцию обмотки.

Разрядное сопротивление наглухо подключается параллельно к зажимам кабеля, питающего электромагнит, и во все время работы электромагнита оно потребляет дополнительно электрическую энергию.

С целью уменьшения расхода энергии в разрядном сопротивлении нужно стараться выбирать его величину возможно большей. Но с ростом величины разрядного сопротивления растет и величина перенапряжений на обмотке в момент выключения.

Поэтому величину разрядных сопротивлений выбирают такой, чтобы перенапряжения на обмотке не превосходили 700—800 б.

Принципиальные схемы управления электромагнитами приведены ниже.

Схема управления с реле времени (старая) приведена на рис. 109, схемы управления без реле времени (новые) — приведены на рис. 3.

Схема с реле времени работает следующим образом. Включением командоконтроллера ВУ замыкаются контакты 1В и 2В, срабатывает реле РВ, нормально открытый блок-контакт 1В замкнется, сработает реле РП, через электромагнит пойдет ток, и он намагнитится.

Нормально закрытый блок-контакт РВ разомкнётся, катушки контакторов 1Н и 2Н не будут включены, и эти контакторы будут открыты.

Реле РВ разомкнётся с выдержкой времени 0,2 сек и питание к катушкам 1Н и 2Н будет подано через 0,2 сек после размыкания контакта ВУ.

Через 0,2 сек контакторы 1Н и 2Н замкнутся и начнется размагничивание, которое будет продолжаться до тех пор, пока не разомкнутся нормально закрытые контакты реле времени РП. После размыкания этих контактов контакторы размагничивания отключаются.

Реле времени РВ имеет выдержку времени на замыкание 0,2 сек, чтобы контакторы 1В и 2В полностью разомкнулись и только после этого будут включены втягивающие катушки контакторов 1Н и 2Н.

Если почему-либо контакторы 1В, 1Н, 2В и 2Н замкнутся одновременно, то короткого замыкания не произойдет, так как будут включены сопротивления Р1-Р4 между контактами 1В и 2Н и сопротивления Р2-РЗ между контактами 1Н и 2В.

Недостатком этой схемы является большое количество контакторов и двух реле времени, которые требуют довольно частой регулировки и настройки.

Схема магнитного контроллера ПМС-50 без реле времени работает следующим образом.

Замыканием рубильника Р1 подают напряжение на контроллер. При повороте рукоятки командоконтроллера ВУ-501 на позицию «Подъем» замыкается контакт ВУ и напряжение будет подано на катушку контактора В, он замкнется, замкнутся контакты В главной цепи и разомкнётся блок-контакт в цепи втягивающей катушки контактора П. Через электромагнит пойдет ток по цепи: +Л1—1Р—1П — контакт 1 — контактор В (верхний) — контакт Р1 — обмотка электромагнита — контакт Р2 — контактор В (нижний) — контакт 2*—1П—IP—JI2. Одновременно образуется вторая цепь: сопротивление Р1-Р4 — сопротивление 7 — сопротивление РЗ-Р2, параллельная первой цепи. При протекании тока по сопротивлениям создается падение напряжения между точками 6 и 7, но нормально закрытый контакт В будет разомкнут и катушка контактора Н не включится.

Рис. 3. Принципиальная схема управления электромагнитами с реле времени

Рис. 4. Принципиальная схема управления магнитным контроллером ПМС-50 (слева) и магнитным контроллером ПМС-150 (справа)

—

Грузоподъемные электромагниты (ГОСТ 10130—79) предназначены для захвата и транспортирования грузов из ферромагнитных материалов. По форме грузоподъемные электромагниты разделяют на круглые (М) и прямоугольные (ПМ). Вид климатического исполнения У1, Т1, УХЛ1, (ХЛ1) регламентирует ГОСТ 15150—69.

Круглые электромагниты предназначены для перегрузки стальных и чугунных грузов небольших размеров и неопределенной формы. Такие электромагниты нашли применение для подъема бойных шаров при дроблении чугунного металлолома на металлургических предприятиях. Круглые электромагниты применяют также для перегрузки стальных и чугунных изделий в магнитопро- ницаемой упаковке (дерево, картон, синтетические материалы).

Прямоугольные магниты служат для перегрузки длинномерных грузов, например листовой стали, труб, прокатных изделий и т. п. Для подъема весьма длинных и тяжелых грузов применяют грузовые траверсы с двумя или более грузовыми магнитами.

На рис. 5 показаны грузоподъемные электромагниты круглой и прямоугольной формы. Электромагнит типа М-42В состоит из корпуса, подвешейного с помощью цепей к серьге. Внутри корпуса размещены катушки, расположенные между внутренним и наружным полюсами и подключенные к источнику постоянного тока через специальную систему управления. Нижняя стропа катушек в закрыта от повреждений немагнитной шайбой.

Рис. 5. Грузовые электромагниты:
а — типа М; б — типа МГ1

Катушки 6 электромагнита питаются постоянным током напряжением 220В. Если электродвигатели механизмов крана работают на переменном токе, то для питания катушек электромагнита применяют преобразователь. Расчетный режим электромагнита повторно-кратковременный при ПВ = 50% н продолжительности цикла 10 мин. При более высокой продолжительности включения рекомендуется снизить напряжение на зажимах катушки для исключения перегрева электромагнита. Для этого используют добавочные сопротивления, включенные последовательно с катушкой электромагнита. При таком включении подъемная сила магнита несколько снижается.

Грузоподъемность электромагнитов составляет от нескольких сотен килограммов до 6—30 т. Подъемная сила электромагнита зависит от формы, размеров и плотности укладки грузов и будет тем больше, чем меньше воздушные зазоры между частицами груза, между грузом и внешним и внутренним полюсами электромагнита. Например, один и тот же электромагнит может быть использован для подъема болванки массой более 15 т, но может быть использован для подъема стальной стружки массой менее 200 кг. Подъемная сила электромагнитов зависит также от температуры поднимаемого груза. Если температура груза превышает 200 °С, то подъемная сила электромагнита начинает снижаться, а при 700 °С и более уменьшается до нуля.

Корпуса электромагнитов круглой формы выполнены из массивных стальных отливок высокой прочности, внутри которых размещены катушки. Катушка электромагнита М-22Б односекционная, М-40Б и М-42Б четырехсекционная и М-62Б шестисекционная Секции соединены последовательно и изолированы друг от друга асбестовыми прокладками. В верхней части корпуса электромагни- та имеется шайба, при отжиме которой болтами выталкиваются из корпуса одновременно все секции обмоток. Отверстия для отжимных болтов при эксплуатации электромагнита закрыты специальными пробками.

Корпуса электромагнитов прямоугольной формы выполнены в виде опрокинутой скобы. На свободных боковых поверхностях корпусов имеются крышки из магнитонепроводящего материала. Катушки защищены снизу двумя магнитонепроводящими плитами, которые расположены между внутренним и наружным полюсами. Полюса электромагнитов закреплены на корпусе болтами. Катушки состоят из восьми секций, заключенных в герметичный кожух из листовой стали.