ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПОДВЕСНЫХ ЭЛЕКТРОТЕЛЕЖЕК

Для подъема и перемещения грузов в цехах промышленных предприятий, на заводских территориях и складах широко применяются подвесные электротележки грузоподъемностью от 0,1 до 5 т. Они меньше мостовых кранов, что сокращает размеры промышленных зданий, а их обслуживание не требует квалифицированного персонала. В подвесных электротележках (рис.1) в качестве грузоподъемного механизма применяется электроталь, состоящая из грузового канатного барабана 1 приводимого во вращение двигателем 7 через редуктор 2. С главным валом привода подъема связаны диски электромагнитного тормоза 3. Электроталь смонтирована на ходовой тележке 5, колеса которой опираются на нижние полки двутавровой балки - монорельса 6 и приводятся в движение от двигателя 4 через цилиндрический редуктор (небольшие электротележки не имеют этого двигателя и перемещаются вручную).

Движение крюка 9 вверх ограничивается конечным выключателем 8. Перемещение тележки по монорельсу также ограничивается конечными выключателями. Ток к двигателям подводится от контактных проводов (троллеев), подвешенных на уровне монорельса, при помощи токосъемников, укрепленных на кронштейне ходовой тележки.

Подвесными электротележками оснащаются и кран – балки, легкие мостовые краны грузоподъемностью не более 5 т. Мост кран - балки, имеющий механизм перемещения с электроприводом, выполнен в виде одной балки, по которой движется ходовая электротележка.

Для привода подвесных электротележек, как правило, применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и лишь при большой грузоподъёмности и необходимости регулирования скорости плавной «посадки» грузов асинхронные двигатели с фазным ротором.

Электротележками с небольшой скоростью перемещения (0,2—0,5 м/с), имеющими привод от двигателей с короткозамкнутым ротором, обычно управляют с уровня пола (земли) при помощи подвесных кнопочных станций. В подвесных тележках и кран - балках с кабиной для оператора (при скорости движения 0,8-1,5 м/с) двигателями с фазным ротором управляют посредством контроллеров.

Напряжение на схему подаётся с троллеев, подключённых к сети через автоматический выключатель ВА. Двигателями подъема Д1 и передвижения Д2 управляют при помощи реверсивных магнитных пускателей КП, КС (Подъем — Спуск) и KB, KH (передвижение Вперед—Назад), катушки которых включаются с помощью кнопок КнП, КнС и КнВ, КнН. На электротележках не применяют шунтирования замыкающих контактов кнопок вспомогательными контактами контакторов, поэтому работа каждого двигателя возможна при условии, что соответствующая кнопка удерживается в нажатом положении. Это устраняет опасность ухода тележки от оператора, так как при отпускании кнопки двигатель отключается от сети. Для предотвращения одновременного включения пускателей КП и КС, KB и KH служит блокировка размыкающими вспомогатель­ными контактами пускателей.

Режим работы двигателей подвесных электротележек зависит от их назначения. Если грузы перемешают на небольшие расстояния, то двигатели работают в по­вторно-кратковременном режиме (например, у тележек обслуживающих, участки цехов или складов). Для тележек, транспортирующих грузы по территории завода на относительно большие расстояния, режимы работы двигателей подъема и перемещения различны:

для первых характерен кратковременный режим, для вторых— длительный.

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ КОНВЕЙЕРОВ.

Одной из важных задач, которую приходится решать при проектировании автоматизированного электропривода конвейеров, особенно ленточных большой протяженности, является ограничение ускорений в ленте кон­вейера при пуске. Лента представляет собой упругий элемент и при пуске с повышенным ускорением она мо­жет стать источником возникновения колебаний в механической части конвейера. Движение ленты при этом характеризуется неравномерностью линейных скоростей ее головного и хвостового участков (соответственно в точках 3 и 0 на рис.1, а) и резкими изменениями на­тяжения, что может привести к повышенному износу ленты, а в некоторых случаях и к ее разрыву.

Для ограничения ускорений в электроприводе ленточных конвейеров (допустимые значения ускорений обычно равны 0,2—0,3 м/с²) можно использовать многоступенчатый пуск двигателя с фазным ротором. Однако такой способ приводит к усложнению схемы управления, увеличению габаритов панелей управления и ящиков пусковых резисторов. В некоторых случаях более удобно ограничивать ускорение привода при пуске путем создания дополнительной искусственной нагрузки на валу двигателя. Практически это осуществляется при помощи колодочных тормозов с электрическим или гидравлическим управлением, индукционных или фрикционных муфт, присоединяемых к валу двигателя.

Для автоматизированного управления электроприводами механизмов непрерывного транспорта использу­ются общие принципы построения схем управления с учетом необходимых блокировок, сигнализации и особенностей эксплуатации этих установок.

Управление электроприводами одиночных конвейеров, не связанных с другими механизмами, производится посредством магнитных пускателей и кнопок управления или автоматов с максимальной и тепловой защитой, размещаемых на пультах около приводных станций.

Более сложны схемы управления совместно работающими конвейерами или ПТС. В основе конструирования схем управления такими транспортными системами лежат следующие требования:

1. Пуск двигателей конвейеров должен производиться в направлении, обратном технологическому потоку, чтобы на конвейерах не образовывалось завала транспортируемого груза.

2. При остановке одного из конвейеров двигатели других конвейеров, подающих материалы на останавливаемый, сразу отключаются; двигатели остальных конвейеров могут продолжать работать.

3. При общей остановке транспортной линии большой производительности первым должен быть отключен двигатель того конвейера, с которого поступает материал на другие конвейеры, а затем поочередно отключаются остальные двигатели.

4. Для предотвращения большого снижения напряжения в питающей сети при пуске двигатели конвейеров значительной мощности должны пускаться поочередно.

5. Для опробования и наладки конвейеров следует обеспечить возможность пуска и остановки любого из них независимо от других конвейеров (обычно пуск и остановка при наладке производятся с рабочего места).

В схемах управления конвейерами необходимо предусматривать блокировки и взаимосвязи между двигателями, механизмами и другими устройствами. Блокировочные устройства целесообразно связывать непосредственно с ведомым барабаном конвейера, который вращается от транспортирующей ленты. При соскальзывании ленты и других неисправностях в работе конвейера система блокировки будет действовать от реле контроля скорости, соединенного с ведомым барабаном, и отключать двигатель.

Электрические блокировочные связи между двигателями конвейеров могут осуществляться путем использования вспомогательных контактов контакторов, переключателей и других аппаратов. Эти связи позволяют задавать необходимую последовательность пуска и остановки двигателей, запрещать выполнение операций в нежелательной последовательности, обеспечивать одновременность работы приводов и т.д.

Большое значение имеет сигнализация о состоянии механизмов, которая обеспечивает контроль над работой отдельных двигателей, оповещает об аварийных режимах и указывает места повреждений. При этом приме­няется световая и звуковая сигнализация. Световую сигнализацию часто осуществляют с помощью световой мнемонической схемы, расположенной на пульте управления оператора. Схема отображает работу конвейеров, придает наглядный вид процессу контроля и уменьшает вероятность ошибочных включений. Звуковая сигнализация применяется для предупреждения о предстоящем пуске механизмов, особенно если они удалены от пульта управления. При аварийной остановке конвейеров должны автоматически включаться сигнальные лампы аварийного участка на мнемонической схеме, а также должен подаваться звуковой сигнал.

На рис1. показаны узлы схемы пусковой сигнализации. Перед пуском конвейеров оператор оповещает

обслуживающий персонал подачей звукового сигнала, который дается включением звонка Зв кнопкой КнЗв. Ответные сигналы с рабочих мест о готовности механизмов к работе подаются с помощью ламп ЛС1 и ЛС2, установленных на пульте и включаемых кнопками опо­вещения Кн01 и К.н02 через реле PO1 и Р02. После включения двигателей конвейеров размыкаются вспо­могательные контакты контакторов КЛ1 и КЛ2, и сигнальные лампы отключаются.

На рис. 2 показана принципиальная электрическая схема управления двигателями линии с ленточными конвейерами, перемещающими насыпные грузы из правого бун­кера в левый. Такие линии действуют, в частности, на ряде заводов для транспортирования отходов штамповки магнитопроводов статоров и роторов асинхронных машин.

Линия состоит из трех конвейеров: горизонтальных 1 и 3 и наклонного 2, приводимых в движение асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором Д1—ДЗ. Во избежание завалов грузов пуск конвейеров начинается с включения двигателя Д1 нажатием кнопки КнП1. Контактор КЛ1, получая питание, своими главными контактами подает напряжение и включает указанный двигатель. Затем последовательно (после нажатия кнопок КнП2 и КнП3, включающих контакторы КЛ2 и КЛЗ) пускаются двигатели Д2 и ДЗ. Пуск двигателя Д2 раньше пуска Д1 невозможен, так как в цепи катушки контактора К.Л2 находится замыкающий вспомогательный контакт контактора КЛ1.

Аналогично сблокированы двигатели Д2 и ДЗ.

Общая остановка всех конвейеров производится нажатием кнопки КнС1. Отключаясь, контактор КЛ1 своими вспомогательными контактами разрывает цепь питания катушек КЛ2 и КЛЗ. Так как все двигатели отключаются практически одновременно, блокировка, обеспечивающая последовательность их отключения, не предусмотрена. При необходимости остановить только конвейер 3 следует нажать кнопку КнСЗ. Двигатель ДЗ отключается, а Д1 и Д2 продолжают работать.

Схема управления обеспечивает: защиту от токов к.з. в силовой цепи и цепях управления предохранителями Пр1- ПрЗ и от длительных перегрузок двигателей тепловыми реле РТ1 — РТЗ; сигнализацию, указывающую, в каком состоянии при нормальных условиях эксплуатации находятся двигатели (красная лампа ЛК. указывает на то, что двигатель работает, зеленая лампа ЛЗ — на то, что двигатель остановлен).

В схеме не предусмотрен контроль над состоянием ленты и другими повреждениями в конвейерах, так как за их работой наблюдает обслуживающий персонал.

В схемах автоматизированных конвейеров с большим числом двигателей для упрощения управления процессом пуска его производят одной кнопкой, с помощью которой включается последний по направлению потока движения материалов двигатель. Остальные двигатели включаются поочередно через замыкающие контакты контакторов ранее включенных двигателей. Для опробования и наладки конвейеров должна быть предусмотрена возможность пуска и остановки с рабочего места любого из двигателей независимо от других.

ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ

“СХЕМЫ ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА”.

Задание №1: “ Способы пуска а.д. на пониженном напряжении с помощью:

v активного сопротивления;

v автотрансформатора.

и записать, как они работают.

Задание №2: (домашнее задание) в тетради перерисовать схему “Ограничение пускового тока асинхронного двигателя с к.з. ротором введением в обмотку статора на время пуска активного сопротивления” и описать её работу.

Задание №3:в рабочей тетради зарисовать схему “Ограничение пускового тока асинхронного двигателя с к.з. ротором переключением статорной обмотки при пуске с рабочей схемы “треугольник”, с пусковую схему “звезда” ”.

.

Задание №4: переделать схему переключение со “Y” на “∆” таким образом, чтобы устранить два её недостатка, а именно:

v чтобы невозможно было включить первым контактор К2 (что приведёт к включению схемы сразу на “треугольник”).

v чтобы переключение осуществлялось автоматически, через промежуток времени необходимый для уменьшения пускового тока.

Задание №5: в тетради для контрольных работ выполнить КТК№1 (переключение со “Y” на “∆”)

Задание №6: в рабочей тетради зарисовать схему “ Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором” и записать, как она работает

Задание №7: в рабочей тетради зарисовать схему “Динамическое торможение асинхронного двигателя”.

и записать, как она работает

Задание №8: (домашнее задание) Самостоятельно описать работу схему динамического торможения асинхронного двигателя с к.з. ротором предложенную в тексте

Задание №9: в рабочей тетради зарисовать схему “Торможение асинхронного двигателя противовключением”.

и записать, как она работает

Задание №10: (домашнее задание) Самостоятельно описать работу схему торможения противовключением асинхронного двигателя с к.з. ротором

Задание №11: в тетради для контрольных работ выполнить КТК №2, КТК №3

Задание №12:в рабочей тетради зарисовать схему “ Автоматизированное управление двигателем постоянного тока с последовательным возбуждением” и записать, как она работает.

Задание №13:в рабочей тетради зарисовать схему “Автоматизированное управление двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением ” и записать, как она работает

Задание №14: в тетради для контрольных работ выполнить КТК №4, КТК №5.

Задание №15: устно рассказать схемы пуска фазника и переключение со “Y” на “∆”.

Задание №16: устно рассказать схемы динамического торможения и торможения противовключением.

Задание №17: устно рассказать схемы пуска двигателей постоянного тока с последовательным и параллельным возбуждением.