Электросхемы дизель-электрического привода и электрооборудования кранов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

Следует различать три основных типа электросхем:

принципиальные, дающие самое общее понятие о принципе работы того или иного оборудования и электроаппаратуры, о связи их между собой, очередности и порядке их включения и отключения;

монтажные электросхемы, поясняющие порядок прокладки соединительных проводов и их группировок между отдельными элементами принципиальной схемы;

схемы разводки проводов, показывающие места прокладки каждого провода или группы проводов, сообразуясь с конкретными конструктивными особенностями мест прокладки.

На принципиальных схемах следует различать силовые линии, линии управления и вспомогательные.

Силовые линии включают в себя обычно электрооборудование: генераторы, двигатели, пускорегулирующие резисторы, рубильники, электротормоза, предохранители и т. д.

Линии управления - это главным образом пусковая аппаратура: выключатели, ограничители, блок-контакты контакторов и блок-контакторы, кнопки, командоконтроллеры и т. д.

К вспомогательным линиям могут быть отнесены линии измерительной аппаратуры, сигнализации и связи, линии освещения и т. д.

На рис. 64 показана принципиальная электрическая схема дизель-электрических кранов КДЭ-163 и КДЭ-253, являющаяся наиболее полной для кранов серии КДЭ. Проследим по этой схеме выполнение основных операций работы кранов. Условные графические обозначения к электросхеме приведены в табл. 16а.

С пуском дизеля и установлением его устойчивости работы и рабочего режима генератор Г1 начнет вырабатывать трехфазный переменный ток и на его зажимах установится нормальное напряжение 380-400 В.

С включением вручную трехполюсного линейного переключателя В7 на положение питания от генератора ток подается на силовые и вспомогательные (линии управления, освещения, сигнализации) линии. При этом все вспомогательные линии и линии питания грузового электромагнита включаются непосредственно через переключатель, в то время как все остальные (силовые

линии) включаются дополнительно через линейный контактор Р12. Сделано это с целью обеспечения возможности управления краном и безопасной работы грузовым магнитом, так как даже в случае отключения линейного контактора и обесточивания силовых линий грузовой электромагнит остается под током и не сбросит взятый груз. Включают линейный контактор пусковой кнопкой Кн9; при этом осуществлена в целях безопасности так называемая нулевая блокировка, которая позволяет включение линейного контактора и подачу тока в силовые линии лишь в том случае, если все контроллеры и командоконтроллеры управления стоят на нулевых позициях, т. е. в нерабочем положении, и дверь в машинное отделение надежно закрыта.

С нажатием кнопки Кн9 катушка линейного контактора окажется под током по следующей цепи: предохранитель Прб - провод 02 - катушка Р12 - размыкающие контакты механических блокировок МБ1 и МБ2 - замыкающий контакт блокировки закрытия двери В23 - аварийный выключатель В22 - нулевые контакты контроллера движения В1 и контроллера вращения В2 - нулевые контакты командоконтроллеров ВЗ и В4 - пусковая кнопка Кн9 - провод 01 - предохранитель Прб.

С включением линейного контактора его блок-контакты замкнут цепь питания катушки Р12, минуя нулевые контакты контроллера и командоконтроллеров, тем самым обеспечат возможность перевода их в рабочие положения, т. е. возможность включения механизмов.

При срабатывании любого из четырех реле максимального тока РЗ, Р4, Р5, Рб срабатывает механическая блокировка МБ1, а при срабатывании реле Р7, Р9 и Р10 срабатывает блокировка МБ2, разрывая цепь питания катушки контактора Р12, отключая его и обесточивая силовую линию.

Подъем и спуск груза осуществляются электродвигателями М10 и М12, включаемыми и управляемыми раздельно коман-доконтроллерами ВЗ и В4, имеющими по три позиции на подъем груза, по три позиции на спуск и по одной нулевой позиции на каждом. Управление осуществляется через систему контакторов: Р21, Р22, Р23, Р27 в цепях статорных обмоток и Р19, Р20, Р24 и Р25 в цепях роторных обмоток электродвигателей.

Проследим включение электродвигателя MIO. С переводом командоконтроллера ВЗ на первую позицию в сторону подъема замыкается линия питания катушки Р22 по следующей цепи: предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - размыкающий контакт одного из выключателей ограничителя грузоподъемности В28 или В27 (в зависимости от положения выключателя В29) - катушка Р22 - размыкающий блок-контакт Р21 - замыкающий контакт командоконтроллера ВЗ - замыкающий контакт выключателя, ограничивающего подъем грузозахватных устройств ВЗЗ, - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб. Контактор Р22 срабатывает и своими силовыми контактами замыкает цепь питания статорной

А - амперметр; Б - аккумуляторная батарея; Bl, В2 - контроллеры; ВЗ, В4 - командоконтроллеры; В5 - выключатель автоматический от перегрузки; В6 - выключатель пакетный; В7 - выключатель линейный; В8 - переключатель; В9, BIO, Bll, В12, ВІЗ, В14, В20, В21 - выключатели цепей освещения; BIS - автомат защиты цепи питания грузового электромагнита; BJ6 - командоконтроллер магнитный; В17 - командоконтроллер управлення грузовым электромагнитом; В18, В19 - пускатели; В22 - выключатель ава-. рийный; В23 - выключатель блокировки двери машинного отделения; В24, В25 - выключатели педалей растормаживайия механизмов передвижения и поворота; В26 - выключаатель концевой минимального вылета стрелы; В27, В28 - мнкровыключатели ограничителей грузоподъемности; В29 - выключатель автоматического переключателя ограничителей грузоподъемности, ВЗО - выключатель блокировки; В31, В36 - выключатели предельного ослабления канатов; В32, В37 - выключатели концевые минимального количества витков каната на барабанах; ВЗЗ - выключатель конечный предельной высоты подъема груза; В34 - выключатель концевой блокировки педали В35; В35 - выключатель педали растормаживания грузового барабана; В38 - переключатель режима работы крана (грузовой и грейферной); В39 - выключатель стекло-обогревателя; В40 - выключатель аккумуляторной батареи; В41 - выключатель обмотки возбуждения генератора зарядки; Г1 - генератор тока; Г2 - генератор зарядки; Д1, Д2, ДЗ - вентили кремниевые - выпрямители тока; ДОС - добавочная обмотка статора; ДЭТ - датчик электротахометра; ЗС - звуковой сигнал; Кн1 - кнопка включения возбуждения генератора тока; Кн2 - кнопка подачи звукового сигнала; КнЗ и Кн4 - кнопки изменения частоты вращения дизеля, Кнб - кнопка остановки дизеля; Кнб и Кнб' - кнопки включения стартера с пульта управления и со щита дизеля, Кн7 - Кн7' - кнопки включения насоса масляного с пульта управления и со щита дизеля; Кн8 - кнопка отключения внешней цепи; Кн9 - кнопка включения линейного контактора; КнЮ, Кн11 и Кн12 - кнопки управления грузовой стрелой («Стоп», «Вниз», «Вверх»); ЛІ, Л2 - лампы освещения панелей; ЛЗ - лампа освещения приборов; Л4 - лампа освещения кабины машиниста; Л5 и Л6 - лампы освещения барабанов; Л7, Л8 и Л9 - лампы освещения машинного отделения; ЛЮ, ЛИ и Л12 - сигнальные фонари; ЛІЗ, Л14 - светильники на стреле; Л15 - светильник на кузове крана; Л16 и Л17 - световое табло; Ml, М4, Мб, М7, М9, М11 - электродвигатели электротормозов, М2, М3, М5, М8, М10 и М12 - электродвигатели приводов механизмов крана, М13 - электродвигатель регулировки частоты вращения дизеля, М14 - стартер; М15 - электродвигатель масляного насоса; М16 - электродвигатель привода стеклоочистителя; М17 - электродвигатель вентилятора охлаждения кабины; М18 - электродвигатель привода насоса топлива; МЫ и МБ2 - механические блокировки реле максимального тока; ООС - основная обмотка генератора тока; ОР - обмотка ротора генератора тока; Пр1, ПрЗ, Пр4 и Пр5 - блоки защиты; Пр2 и Прб - предохранители; ПК - кольцевой токоприемник; ПК1 - кольцевой токоприемник кабельной катушки грузового электромагнита; РЗ, Р4, Р5, Р6, Р7, Р9, Р10 - электромагнитные реле максимального тока; Р8 - реле минимального тока; Р11 - реле стартера; Р12, РІЗ, Р14, Р17, Р18, Р19, Р20, Р21, Р22, Р23, Р24, Р25, Р27, Р28 - контакторы; Р15, Р16, Р26 - пускатели магнитные; РК -реле-регуляторная коробка; Тр1 и Тр2 - трансформаторы понижающие; ТрИ - трансформатор тока; ТрТ •- трансформатор стабилизирующий; УК - указатель крена крана; Ш1, Ш2 и ШЗ - розетки штепсельные; ЭМ1 - электромагнит остановки дизеля; ЭМ2г - электромагнит грузовой; ЭТ - электротахометр; RI, R2, R3, R4, R5, 'R6 - резисторы;

R7 - нагреватель обогрева кабины машиниста; R8 - реле уставки, R9 - регистр стабилизирующий; RIO - резистор ограничивающий, Hz - частотомер; VA - вольтамперметр; V - вольтметр обмотки электродвигателя М10 и его ротор начнет вращаться, обеспечив подъем груза.

В цепь роторной обмотки электродвигателя включено пускорегулирующий резистор Р4 и на первой позиции командо-контроллера оно оказывается полностью включенным, поэтому частота вращения электродвигателя будет наименьшей. С переводом командоконтроллера на вторую позицию дополнительно замкнутся его контакты и получит питание катушка Р19 по следующей цепи: предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - катушка Р19 - замыкающий контакт ВЗ - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб. Контактор Р19 срабатывает и своими силовыми контактами замыкает часть пускорегулирующего резистора, в результате электродвигатель М10 получит повышенную частоту вращения. С переводом командоконтроллера на третью позицию аналогично сработает контактор Р20, выводя из роторной цепи полностью весь пускорегулирующий резистор, в результате скорость подъема будет наибольшая.

Электродвигатель тормоза М9 подключен непосредственно к зажимам основного электродвигателя, поэтому включается и выключается одновременно с ним, осуществляя растормаживание тормоза при включении основного двигателя и затормаживая при его остановке.

Груз опускается переводом командоконтроллера ВЗ на позиции спуска из-за того, что наименьшая скорость спуска соответствует третьей позиции, т. е. из цепи роторной обмотки полностью выведен пускорегулирующий резистор Р4, включение электродвигателя на спуск надо начинать с третьей позиции, переводя на нее быстро командоконтроллер. При установке командоконтроллера на третью позицию спуска будет включен и контактор Р21, катушка которого получит питание по цепи: предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контактор Р12 - катушка Р21 - размыкающий блок-контакт контактора Р22 - контакт командоконтроллера ВЗ - размыкающий контакт выключателя минимального количества витков каната на барабане В32 - размыкающий контакт выключателя ослабления каната В31 (при грейферной работе) или замыкающий контакт выключателя ВЗО (при грузовой работе) - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб и контактор Р20, замыкающий и выводящий пускорегулирующий резистор Р.4 из цепи роторной обмотки.

Спуск останавливают быстрым переводом командоконтроллера на нулевую позицию.

Включается и управляется электродвигатель М12 командо-контроллером несколько отлично от управления электродвигателем М10. Имеются два режима работы по спуску груза: нормальный спуск и спуск в режиме динамического торможения с целью получения малых ползучих скоростей спуска.

Включение электродвигателя в нормальном режиме совершенно аналогично включению электродвигателя М10, с той лишь разницей, что электродвигатель тормоза МП подключен не непосредственно к зажимам основного двигателя, а самостоятельно через магнитный пускатель Р26, в цепи катушки которого включен выключатель педали растормаживания В35, позволяющий растормаживать тормоз при невключенном электродвигателе МП, что важно при работе крана грейфером.

Включение электродвигателя М12 на подъем происходит через контакторы Р23 и контакторы Р24 и Р25, ускоряющие скорость подъема; включение на спуск - контактором Р27, линия питания катушки которого следующая: предохранитель

Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - катушка Р27 - размыкающий блок-контакт Р23 - размыкающий блок-контакт Р28 - контакт переключателя режимов В38 - контакт командоконтроллера В4 - контакт выключателя предельного минимального числа витков каната В37 - размыкающий контакт ослабления каната В36 (при грейферной работе) или замыкающий контакт выключателя ВЗО (при грузовой работе) - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 02 - предохранитель Прб.

Спуск груза электродвигателем М12 в режиме динамического торможения заключается в том, что в статорную обмотку электродвигателя подается постоянный ток по цепи, состоящей из: трансформатора Тр1 - предохранителей Пр1 - кремниевых вентилей Д1 - реле минимального тока Р8-добавочного резистора R6- контактора Р28 - статорной обмотки электродвигателя М12. Поступающий в статорную обмотку постоянный ток создает постоянное магнитное поле, которое оказывает тормозящее воздействие на ротор, вращающийся за счет энергии опускающегося груза под действием собственного веса. Включение электродвигателя М12 на спуск в режиме динамического торможения осуществляется через контактор Р28, цепь питания катушки которого следующая: предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - катушка Р28 - размыкающий блок-контакт Р27 - размыкающий блок-контакт Р23 -- контакт переключателя В38 (поставленный на положение динамического торможения) - контакт командоконтроллера В4 - замыкающий контакт выключателя ВЗО - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб Реле минимального тока Р8 срабатывает и разрывает цепь питания катушки магнитного пускателя Р26, тем самым затормаживая механизм и предотвращая дальнейший спуск груза в случае сгорания предохранителей Пр1 или Пр2.

Механизм передвижения крана приводится в действие одновременно двумя электродвигателями М2 и М3, включаемыми и управляемыми через контакторы Р13 и Р14 одним контроллером В1, который имеет пять позиций для движения вперед, пять позиций назад и одну нулевую. В роторные обмотки электродвигате лей включены пускорегулирующие резисторы Я1 и Я2, вводимые и выводимые контроллером В1, благодаря чему получается пять разгоночных скоростей: наименьшая при введении полных величин сопротивлений и максимальная при их выводе. При движении крана самоходом на значительное расстояние с целью предупреждения выхода из строя резистора контроллер должен стоять на 5 позиции. При переводе контроллера на первую позицию, а затем на последующие, например в сторону движения вперед, его контакты замкнут линию питания катушки контактора Р13 по следующей схеме: предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт контактора Р12 - катушка Р13 - размыкающий блок-контакт контактора Р14 - соответствующий рабочий контакт контроллера В1 - замыкающий блок-контакт Р12- провод 01 - предохранитель Прб. Контактор Р13 срабатывает и своими силовыми контактами замкнет цепь питания статорных обмоток электродвигателей М2 и М3: например, по третьей фазе, по следующей цепи: генератор Г1 - первичная обмотка стабилизирующего трансформатора тока ТрТ - переключатель линейный В7 - контактор линейный Р12 - реле Р9 - замыкающий контакт контактора Р13 - кольцевой токоприемник ПК - статорные обмотки электродвигателей. Одновременно с поступлением тока в статорные обмотки электродвигателей также через кольцевой токоприемник ПК ток поступает в электродвигатели М1 и М4 электрических тормозов, тем самым растормаживая механизм передвижения крана. Для возможности движения крана по инерции (накатом) с выключенными двигателями необходимо иметь возможность растормаживать тормоз при неработающих электродвигателях М2 и М3. Это достигается тем, что в систему питания электродвигателей тормоза включен пускатель магнитный Р15, который дополнительно может быть включен педалью растормаживания В24. В этом случае катушка пускателя получает независимое питание по цепи; предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - катушка Р15 - замыкающий контакт педали В24 - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб.

Механизм поворота крана приводится в действие электродвигателем М5, управляемым контроллером В2, который имеет пять позиций для поворота крана вправо, пять для поворота влево и одну нейтральную - нулевую позицию. Питание статорной обмотки двигателя, например по третьей фазе, происходит по следующей цепи: генератор Г1 - первичная обмотка стабилизирующего трансформатора ТрТ - линейный выключатель В7 - линейный контактор Р12 - реле Р9 - соответствующий контакт контроллера В2 - статорная обмотка электродвигателя Мб. Одновременно с поступлением тока в статорную обмотку ток поступает в электродвигатель Мб, электротормоза через пускатель Р16, в результате чего тормоз растормаживается одновременно с началом движения основного электродвигателя.

Для возможности поворота крана по инерции в цепь питания электродвигателя тормоза включен пускатель Р16, который может срабатывать независимо от основного двигателя и включается от педали растормаживания Р25 по следующей цепи: предохрани тель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт контактора Р12 - катушка пускателя Р16 - педаль растормаживания В25 - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб.

В роторную цепь электродвигателя М5 включен пускорегулирующий резистор R3, вводимый и выводимый контроллером В2; прн этом введение полного сопротивления резистора соответствует минимальной скорости поворота, а выведение - максимальной скорости поворота крана.

Стрелоподъемный механизм приводится в движение электродвигателем М8, управляемым кнопками КнЮ, Кн11 и Кн12 («Стоп», «Вверх», «Вниз») через контакторы Р17 и Р18. Нажатием кнопки Кн11 срабатывает контактор Р17 по следующей цепи предохранитель Прб - провод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - катушка Р17 - размыкающий блок-контакт Р18 - выключатель минимального вылета стрелы Р26 - размыкающий контакт кнопки Кн12 - замыкающий контакт кнопки Кн11 - размыкающий контакт кнопки КнЮ - замыкающий блок-контакт контактора Р12 - провод 01 - предохранитель Прб Своими силовыми контактами контактор Р17 замкнет цепь питания статорной обмотки электродвигателя М8 и последний приведет в действие механизм подъема стрелы в сторону подъема.

Нажатием кнопки Кн12 срабатывает контактор Р18 по следующей цепи: предохранитель Прб - привод 02 - замыкающий блок-контакт Р12 - размыкающие контакты выключателей ограничителя грузоподъемности В28 и В27 - катушка Р18 - размыкающий контакт Р17 - замыкающий контакт кнопки Кн12 - размыкающий контакт кнопки Кн11 - размыкающий контакт кнопки КнЮ - замыкающий блок-контакт Р12 - провод 01 - предохранитель Прб. Статорная обмотка электродвигателя получит питание со сменой фаз и электродвигатель приведет в действие механизм в сторону опускания стрелы.

Контакторы Р17 и Р18 имеют двойную блокировку на блок-контактах контакторов и кнопок управления, благодаря чему кнопки после их нажатия могут быть отпущены, так как питание катушек Р17 и Р18 сохраняется через замыкающие блок-контакты этих контакторов

Нажатием кнопки КнЮ останавливается движение механизма, так как разрываются цепи питания катушек обоих контакторов.

Электродвигатель тормоза М7 подключен непосредственно к зажимам основного электродвигателя, поэтому включается и выключается одновременно с ним, растормаживая механизм при движении и затормаживая при его остановке.

Грузовой электромагнит ЭМ2 работает на постоянном токе, поэтому его питание осуществляется через выпрямитель тока, оостоящий из кремниевых выпрямителей ДЗ, защищенных от импульсов обратного тока резисторами R11 и емкостями С.

Выпрямитель тока с целью независимой работы грузового электромагнита в сеть переменного тока подключен, минуя линейный контактор Р12, через автоматический трехполюсный выключатель В15 с электромагнитным расцепителем.

Включение и выключение грузового электромагнита производятся командоконтроллером В17 через магнитный контроллер В16.

Прослеживая аналогично остальные цепи электрической схемы, можно разобраться с включением средств освещения сигнализации, пуска и остановки дизеля, переключения питания их от аккумуляторной батареи Б или от понижающего трансформатора Тр2.

Ремонт отдельных узлов и деталей двигателей | Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу | Пусковая электроаппаратура, ее назначение и устройство