Пусковая электроаппаратура, ее назначение и устройство

Для выполнения рабочих процессов в электроприводах, как-то: включение, выключение, изменение скорости направления движения, применяют аппараты и измерительные приборы, посредством которых управляют работой электропривода.

Управление электроприводом может быть неавтоматическое, т. е. все операции осуществляются вручную, или автоматическое, когда необходимые переключения после пуска осуществляются без вмешательства обслуживающего персонала

Ввиду специфичности и разнообразия выполняемых операций на кранах обычно применяется неавтоматическое управление. Однако все же пользуются аппаратурой автоматического действия, особенно предохранительной и защитной

К неавтоматическим аппаратам относятся рубильники, выключатели, контроллеры, реостаты; к аппаратам автоматического управления - контакторы, включающие и выключающие на расстоянии; реле-аппараты, автоматически действующие на приборы управления, пускатели и т. д ; командоап-параты - кнопки, через которые обслуживающий персонал воздействует на аппараты включения, и реле.

Наиболее простым неавтоматически действующим аппаратом включения является обычный рубильник (рис. 65). Он устанавливается на панели 1 и представляет собой один, два или три ножа 5, сделанных из медных пластинок и соединенных между собой изолирующей траверсой с рукояткой 4. Нижние концы ножей шарнирно укреплены в стойках 6, имеющих электроподводящие контакты.

При включении ножи заходят в верхние пружинящие стойки 3, которые также име

Рис. 65 Рубильник ют контакты. Если ножи рубильника ручкой заведены в верхние стойки, то верхние и нижние контакты окажутся соединенными между собой телом ножей, вследствие чего электрическая цепь замкнется, т. е. будет включенной. Если ножи вывести из верхних стоек, цепь окажется разорванной.

Чтобы уменьшить искрение при размыкании рубильника, а следовательно, и обгорание ножей, рубильники снабжают двойными ножами. Вторые так называемые моментные размыкающие ножи 2 выходят из соединения мгновенно под действием пружин, натягиваемых отводом отрывных ножей.

При токах значительной величины применяют рубильники с рычажным приводом. В этом случае сам рубильник размещен с задней стороны щитка, а на лицевую сторону выведена рукоятка, что обеспечивает большую безопасность в работе. Если у рубильника, кроме верхних стоек, имеются еще нижние и нож рубильника может быть соединен с верхними или нижними стойками, то такой рубильник называется перекидным или переключателем.

Для регулировки тока в цепи, главным образом в момент пуска и остановки двигателей, применяют различного рода реостаты, с их помощью в цепь вводят дополнительное сопротивление. Реостаты могут быть жидкостными, пластинчатыми и проволочными с охлаждением маслом или воздухом.

В крановых приводах наибольшее распространение получили пускорегулирующие фехралевые резисторы, представляющие собой открытый ящик, две боковые металлические стенки которого стянуты изолированными шпильками с закрепленными на них пластинами из фехралевой ленты, имеющей высокое сопротивление. Каждая пластина или группа пластин имеет выводные контакты, включающиеся в сеть частями или полностью в зависимости от величины необходимого сопротивления.

Пускорегулирующие резисторы обычно включаются контроллерами. Контроллеры бывают трех типов: барабанные со скользящими контактами, кулачковые с накатными контактами и контакторные.

На рис. 66 схематично представлены устройство наиболее простого барабанного контроллера и схема пуска двигателя. На цилиндрической поверхности барабана 3 расположены кольцевые сегменты 4 постепенно увеличивающейся длины. Все эти сегменты являются подвижными контактами и соединены между собой проводником Рядом с барабаном на стойке 1 укреплены неподвижные контакты 2, изолированные от стойки и друг от друга. Крайние контакты одновременно являются зажимами внешней цепи, а промежуточные контакты соединены с секциями пластин чугунного резистора.

При вращении барабана контроллера неподвижные контакты будут занимать различные положения относительно его сегментов. Предположим, барабан повернут так, что два нижних сегмента коснулись соответствующих неподвижных контактов. Тогда

Рис 66 Устройство барабанного контроллера и схема пуска двигателя создается следующая цепь: неподвижный контакт / ¦- сегменты а, б - контакт II - все секции резистора - контакт VIII ¦- внешняя цепь. При дальнейшем повороте барабана в положения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 замкнется неподвижный контакт III и цепь пойдет, минуя одну секцию резистора. С замыканием каж дого следующего контакта в, г, д, е, ж, з из цепи будут выпа-дить следующие секции резистора. При замыкании верх него контакта все сопротивления окажутся выведенными, и цепь замкнется через соединенные между собой сегменты контроллера.

Если барабан вращать обратно, то контакты, начиная сверху, будут отключаться и в цепь постепенно будет вводиться сопротивление. Естественно, чем больше контактов в контроллере, тем плавнее будет вводиться и выводиться сопротивление, а следовательно, и более плавно будет изменяться ток в цепи.

Если на барабане контроллера сделать две группы подвижных контактов (сегментов) и соответствующим образом выполнить присоединение цепи к неподвижным контактам, то контроллер может не только изменить величину тока в сети, но и его направление.

Кулачковые контроллеры - так называемые ко-мандоконтроллеры используются главным образом в линиях управления для включения и выключения контакторов. Ко-мандоконтроллер представляет собой аппарат, в корпусе которого на поворачивающемся валике закреплены кулачковые шайбы. При повороте валика выходящей наружу рукояткой кулачковые шайбы своими кулачками замыкают или размыкают соответст

тель максимального тока: 1 - пружина; 2 - открывающий иож; 3 - защелка; 4 - якорь; 5 - катушка магнита

Рис. 68. Однополюсный автоматический выключатель минимального тока:

I - пружина; 2 - ось; 3 - ограничитель, 4 - размыкающий нож; 5 - стойка контактная; 6 - грузик; 7 - отрывной;

нож; а - ручка; 9 - якорь; 10 - катушка электромагнита вующие контакты командоконтроллера, тем самым включая или выключая линию управления.

В установках напряжением до 500 В широко используются автоматические выключатели - рубильники с магнитным устройством, автоматически срабатывающие при изменении тока в цепи выше допустимых пределов. Такие выключатели или реле делятся на аппараты максимального и минимального тока.

И автоматы, и реле конструктивно выполняются самыми различными. Однополюсный автоматический выключатель максимального тока (рис. 67) похож на обычный рубильник. Катушка магнита 5 включена последовательно с контактом рубильника. Пока ток в цепи не превышает максимально допустимого, якорь 4 находится в свободном состоянии и удерживает защелку 3, которая в свою очередь удерживает открывающий нож 2 во включенном состоянии. Как только ток в цепи достигнет своего максимального значения, якорь 4 притянется к сердечнику катушки и освободит защелку 3. Освободившийся отрывной нож рубильника под действием пружины 1 отпадет и выключит цепь.

На рис. 68 показан однополюсный автоматический выключатель минимального тока, который очень похож на только что рассмотренный выключатель. Разница между ними заключается лишь в том, что катушка магнита включена не последовательно, а параллельно цепи и якорь укреплен непосредственно на отрывном ноже рубильной части выключателя. Пока ток в цепи достаточен, якорь притянут к сердечнику катушки и удерживает ножи в замкнутом состоянии. Как только ток в цепи понизится ниже допустимого предела, сила притяжения якоря сердечником катушки окажется недостаточной и нож под действием грузика 6 и пружины 1 отпадет и разорвет цепь.

Рассмотренные выключатели работают вполне надежно и автоматически

система кон-

Рис. 69. Магнитная тактора:

1 - плита изоляционная; 2 - прижим; 3 - втягивающая катушка; 4 - ярмо; 5 - виток короткозамкнутый; 6 - скоба прижимная; 7 - якорь; 8 - планка; 9 - скоба; 10 - вал производят выключения при изменении режима тока в цепи; ввод в действие отключенного автомата осуществляется вручную.

Для автоматического и дистанционного управления при напряжении до 500 В, а при постоянном токе до 3000 В широко применяются воздушные выключатели, так называемые контакторы.

Контакторы - это аппараты дистанционного управления. Они предназначены для включения и отключения электрического тока.

Контакты в контакторах замыкаются силой электромагнитного поля при пропуске тока через втягивающую катушку контактора, электромагнитными контакторами управляют путем размыкания или замыкания цепи втягивающей катушки кнопкой, контактами коман-доконтроллера или контактами реле.

Характерной особенностью всех контакторов как для постоянного тока, так и для переменного является их способность многократно включаться и выключаться, при этом время включения и выключения исчисляется долями секунд. Современные контакторы допускают до 20-50 млн. включений, разрывая ток в 100-600 А без повреждения контактов. При любой конструкции контактора в нем следует различать следующие основные части: магнитную систему, контактную систему и блок-контакты.

В контакторе любого исполнения и любой конструкции обязательно имеется магнитная система (рис. 69), состоящая из втягивающей катушки 3, неподвижной части магнитопровода 4 (ярма), на котором укреплена катушка, и подвижной части магнитопровода 7 (якоря), расположенного на откидывающейся части контактора. С целью снижения потерь энергии и нагрева вихревыми токами якорь и ярмо сделаны из отдельных пластин элек-ротехнической стали.

Контактная система контактора (рис. 70) состоит из неподвижного 3 и подвижного контактов 13. Оба эти контакта называются главными, так как могут включать и отключать силовые цепи.

При размыкании контактов, находящихся под током, между ними может возникнуть электродуга, повреждающая поверхность контактов. Чтобы обезопасить работу и свести до минимума порчу контактов, в контакторах применяют дугогашение (преимущественно электромагнитное).

Рис. 70 Контактная система контактора:

1 - опорный штнфт контакта; 2 - планка, 3 - неподвижный контакт, 4 - дугогасительная катушка, 5 и 23 - выводные шпильки, 6 - упор камеры; 7 - изоляция сердечника, 8 - сердечник дугогаснтельной системы; 9 - последовательные положения электрической дуги при ее движении в камере; 10 - скоба; 11 - полюс дугогасительной системы;

12 - кожух дугогаснтельной катушки;

13 - подвижной контакт, 14 - пружина; 15 - седло пружины; 16 - стойка; 17 - болт подвижного контакта, 18 - гибкое соединение, 19 - вал, 20 - изоляция вала, 21 -

хомут, 22 - подшипник

В цепь главных контактов включается дугогасительная катушка 4 с сердечником 8. Контакты оказываются в зоне магнитного поля этой катушки, и в момент размыкания контактов возникающая под влиянием этого поля дуга отклоняется, вытягивается и разрывается; не оказывая вредного действия на поверхности контактов. Дугогасительные устройства обычно закрываются кожухом 12 из асбестового материала или из керамики.

Контакторы в зависимости от того, в каком положении находятся главные контакты в момент отсутствия тока во втягивающей катушке, делятся на замыкающие, при включении которых главные контакты замыкаются, и на размыкающие, при включении которых главные контакты размыкаются. По этому же признаку и сами контакты разделяются на размыкающие и замыкающие в зависимости от их положения при отключенной втягивающей катушке.

По количеству главных контактов контакторы разделяются на однополюсные и многополюсные. По нагрузочной способности главных контактов (номинальному току) контакторы разделяются на контакторы I, II, III, IV и V величины. Для контакторов переменного тока допускаемая величина тока (в А) характеризуется следующими данными (табл. 17).

При подаче тока во втягивающую катушку в якоре и ярме образуется магнитный поток и обе части магнитопровода

Таблица 17

Величина контактора

Продолжительный режим

Прерывисто-продолжительный режим

Повторно-продолжи-тельный режим

Предельная разрывная способность

Открытое исполнение

Закрытое исполнение в шкафу

Открытое исполнение

Закрытое исполнение в шкафу

Открытое исполнение

п

55

50

75

70

90

600

пі

115

100

150

135

175

1100

IV

225

200

300

270

350

3000

V

450

400

600

500

700

6000

Рис 71. Положение главных контактов при включении:

/ - начальное касание; II - окончательное касание; I - точка начального касания; 2 - точка конечного касания; 3 - направление петли динамометра при измерении начального и конечного нажатий; 4 - пружина; 5 - упор контакта; а - величина «провала» контактора; в-размер, контролирующий провал контактора сближаются. Перемещаясь, якорь повернет вал 19, вследствие чего подвижной контакт 13, соприкасаясь с неподвижным контактом 3, замкнет цепь между выводными шпильками 23 и 5 через гибкое соединение 18 и дугогасительную катушку.

При отключении втягивающей катушки магнитный поток в магнитопро-воде исчезает и под действием веса откидывающихся частей вал 19 повернется в обратную сторону, в результате чего подвижной контакт отпадает и цепь главных контактов разомкнется.

Для получения надежного электроконтакта между поверхностями главных контактов им придается криволинейный профиль, дающий линейный контакт. С этой же целью контакты не только соприкасаются, но и нажимают друг на друга с определенным усилием в зависимости от величины контактора.

Усилие нажатия главных контактов для контактора II величины равно 0,9-1,2 кгс, а для контактора III величины оно должно быть равным 3,6 кгс. Усилие нажатия в блок-контактах устанавливается в пределах 0,3-0,4 кгс.

Нажатие подвижного контакта на неподвижный достигается за счет пружины 4 (рис. 71). Сжимаясь, она позволяет подвижному контакту пружинить. Вследствие своей кривизны контакты, скользя один по другому, очищаются от окислов и улучшают соприкосновение своих поверхностей.

Усилие нажатия контактов, измеряемое в кгс, характеризуется величиной отжатия подвижного контакта после начального соприкосновения, т. е. величиной а, носящей название «провал» контакта.

Естественно, чем больше эта величина, чем больше «провал», тем с большим усилием контакты сжаты.

Величина «провала» (в мм) для различных величин контакторов различна.

Кроме главных контактов, на контакторы часто ставят дополнительные, так называемые блок-контакты.

Их применяют для включения и вы

Рис 72. Блок-контакты мости-кового типа:

I - хомут; 2 - неподвижный контакт; 3 - серебряная напайка; 4 - мостнк (подвижной контакт), 5 - пружина; 6 - стойка; 7 - угольник; 8 - скоба; 9 - вал; 10 - упор мостика; 11 - выводная шпилька, 12 - изоляционная панель контактора ключения аппаратуры, связанной с контактором или блокирующей его. Блок-контакт мостикового типа делают обычно (рис. 72) следующим образом. На валу 9 контактора закрепляют скобу 8 с пластмассовыми угольниками 7. На угольниках с помощью стоек 6 смонтированы контактные мостики 4 с подвижными контактами (их зачастую соединяют серебряной пайкой). Расположение мостиков таково, что при отключенной втягивающей катушке один мостик разомкнут, а другой замкнут. Их положение меняется при включении катушки.

Разновидностью контакторов являются блок-контакто-р ы, отличающиеся от обычных лишь тем, что в них отсутствуют главные контакты. Предназначены блок-контакторы исключительно для коммутации тока в линиях управления. Для автоматического отключения механизмов по достижении ими предельных положений применяются конечные выключатели. Конечные выключатели представляют собой небольшой корпус, внутри которого размещены контакты, преимущественно мостикового типа, размыкающиеся под действием перемещающегося штока или рычага, на который воздействует механизм, дойдя до своего предельного положения. При нажатии штока или рычага контакты размыкаются и через систему контакторов выключают привод механизма.

Для передачи электроэнергии с поворотной части крана, где обычно установлен источник тока, к механизму передвижения применяется кольцевой токоприемник - типовой или специальный.

Типовой токоприемник представляет собой корпус, набранный из отдельных бронзовых изолированных друг от друга колец, к поверхности которых прижаты токосъемные щетки, укрепленные на отдельном корпусе. Если корпус с кольцами закреплен на неподвижной части крана, а корпус со щетками - на подвижной, то при повороте крана контакт не нарушается и ток с одной части передается на другую.

К аппаратам управления относятся также реле-устройства, предназначенные для автоматических переключений в управляемой ими электрической цепи при воздействии на них механических и электрических, световых или тепловых сигналов.

По назначению реле могут быть защитные, предназначенные для защиты механизмов и двигателей от перегрузок и

Рис. 73. Схема устройства теплового реле защиты аварий, и реле управления, осуществляющие включение и выключение.

По принципу действия реле делятся на электромагнитные, индукционные, электродинамические, тепловые, механические и т. д.

На рис. 73 изображена схема теплового реле защиты. Рабочий ток проходит через элемент 2, который нагревает металлическую пластинку 1, укрепленную консольно в основании 10. Пластинка сварена из двух металлов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения.

Свободный конец пластинки упи • рается в рычажок 4, вследствие чего контакты 5 цепи управления замкнуты и ток управления проходит через катушку 8, подвижной сердечник 7, который втягивается и замыкает контакты 9 в главной цепи. В случае чрезмерного увеличения тока в главной цепи пластинка 1 нагревается и изгибается кверху. Рычажок 4 под действием пружины 3 поворачивается и контакты 5 размыкаются. С размыканием этих контактов разрывается цепь управления, сердечник 7 пружиной 6 выводится из катушки, разомкнет контакты главного тока и тем самым предотвратит работу агрегата при увеличенном токе.

На рис. 74 показана схема электрического реле максимального тока. Пока ток, проходящий по обмотке 6, не выходит за пределы допустимого, сердечник подвижной 8 находится в своем нижнем положении, упираясь в планку регулировочную 10. В случае повышения тока выше допустимого в обмотке 6 создается такое магнитное воздействие на сердечник 8, что он поднимается и своим шпинделем 5 ударяет в толкатель 4, в результате чего контакты 2 и 3 размыкаются, производя соответствующие отключения в электросхеме.

После срабатывания реле и снижения тока в обмотке реле сердечник под действием собственного веса опускается до упора в планку 10, а контакты 2 и 3 под действием пружины 1 снова замкнутся.

Регулировка реле на определенный ток производится положением регулировочной планки 10 и чем на большую величину будет входить сердечник 8 в корпус 7, тем при меньшем значении тока будет срабатывать реле, и, наоборот, чем на меньшую вели

Рис. 74. Схема реле максимального тока:

1 - пружина возврата, 2 - контакт подвижной, 3 - контакт неподвижный, 4 - толкатель; 5 - шпиндель сердечника, 6 - обмотка реле; 7 - корпус, 8 - сердечник подвижной, 9 - винт, 10 - планка регулировочная чину будет входить сердечник в корпус, тем больший ток потребуется, чтобы сработало реле, т. е. чтобы создалось магнитное воздействие, необходимое поднять сердечник с большей глубины. Положение планки 10, а следовательно, и регулировка реле фиксируются винтом 9.

Схема электрического реле минимального тока (рис. 75) работает следующим образом. Пока в цепи питания током обмотки реле 3 идет ток достаточной величины, якорь 7 под воздействием магнитного поля, возникающего в сердечнике 2, притягивается, преодолевая усилие пружины 11, и замыкает контакты 4 и 5. В случае понижения тока ниже минимально допустимого магнитный поток ослабевает и под действием пружины 11 якорь, качаясь на оси 8, отпадает, размыкая эти контакты, тем самым производя соответствующие отключения в электросхеме. Изолирующая планка 6 служит средством изоляции между стальным якорем и контактами, а гайка 9, навинчиваемая на тягу 10, осуществляет регулировку усилия отпадания якоря, т. е. регулировку момента срабатывания реле. Цифрой 1 на рис. 75 обозначено ярмо магнитопровода.

В современных электросхемах широко используются так называемые защитные панели. Они представляют собой щитки, на которых смонтированы комплекты пускорегулирующей аппаратуры: контакторы, магнитные пускатели, различного рода реле, обеспечивающие нормальную работу оборудования, агрегатов, автоматически реагирующие на все ненормальности их работы.

В качестве защиты электрооборудования крана от короткого замыкания или от повышенного тока применяются плавкие предохранители, состоящие из корпуса, вставляемого в гнезда-губки, и плавкой вставки. При увеличении тока в сети выше допустимого плавкая вставка расплавляется и сеть обесточивается.

Для передачи электрической энергии применяются провода, кабели и шнуры.

Проводом называется голая или изолированная одна или несколько проволок. Изолированный провод имеет токопроводящие жилы, заключенные в изолированную оболочку (резиновую, винилитовую, полихлорвиниловую и т. д.).

Жилой называется одна или несколько скрученных между собой проволочек, не изолированных друг от друга. Провод, состоящий из нескольких изолированных друг от друга жил и заключенных в общую оболочку, называется сложным проводом.

Рнс. 75 Схема реле минимального тока

Марка

Наименование и краткая характеристика

Область применения

АНРГ и НРГ

Силовой кабель с медными или алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной или резиновой оболочке, с защитным покрытием или без него

Предназначен для неподвижной прокладки в электрических сетях напряжением 660 В переменного тока частотой 50 Гц или 1000 В постоянного тока в условиях отсутствия механических воздействий на кабель

КГРК

Кабель гибкий с медными жилами, с резиновой изоляцией, в резиновой оболочке, многожильный

Предназначен для подключения аппаратуры управления механизмами кранов, средств сигнализации и других устройств к сети переменного тока при напряжении до 660 В и частотой 50-60 Гц и постоянного тока напряжением до 1000 В

крпт

Переносный гибкий кабель с алюминиевыми или медными жилами, с резиновой изоляцией в резиновой оплетке

Предназначен для присоединения передвижных механизмов к электрическим сетям на номинальное напряжение переменного тока 600 В частотой 50 Гц

ПР

Провод в резиновой изоляции, в оплетке, пропитанной противогнилостным составом, одножильный

Предназначен для прокладки на роликах и изоляторах в сухих и сырых помещениях

ПРГ

Провод гибкий в резиновой изоляции, пропитанный противогнилостным составом, одножильный

Предназначен для тех же целей, что и провод ПР в условии гибкого монтажа

ПРП

Провод с медными или алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией, в металлической оплетке или оболочке

Предназначен для стационарных установок в сетях на номинальное напряжение до 600 В переменного тока частотой 50 Гц или 1000 В постоянного тока

ПВ

Провод с медной жилой и поливинилхлоридной изоляцией

Предназначен для монтажа вторичных цепей, прокладки в трубах, пустотелых колони, сухих отсеках и для монтирования силовых, осветительных цепей в машинах и станках

ПГВ

Провод с медной гибкой жилой, с поливинилхлоридной изоляцией

Предназначен для тех же целей, что провод ПВ в условиях гибкого монтажа скрытой и открытой проводки

Марка

Наименование и краткая характеристика

Область применения

ЛПРГС

Гибкий провод с медными жилами, с резиновой изоляцией, в оплетке из хлопчатобумажной пряжи, покрытый лаком

Предназначен для неподвижной прокладки в сетях с номинальным напряжением до 220 В постоянного и переменного тока частотой 50 Гц

ПГВА

Провод автотракторный низкого напряжения с поливинилхлоридной изоляцией

Предназначен для соединения приборов автотракторного электрооборудования, для работы с температурой -40°, +70°С

ПВЛІ,

Провод автотракторный высокого

Предназначен для монтажа

ПВЛ2,

ПВЛЗ

напряжения с резиновой изоляцией

приборов зажигания автомобильных и тракторных двигателей

Для монтажа электропроводки на кранах применяют исключительно провод с изоляцией; при этом для предохранения от механических повреждений провода прокладывают в отдельных газовых трубах, металлических рукавах или в плетеной металлической оболочке.

В табл. 18 даны характеристики проводов, кабелей и шнуров, нашедших наибольшее применение при выполнении электропроводки на грузоподъемных кранах

Кабелем называется один или несколько скрученных вместе изолированных жил, заключенных в защитную герметическую металлическую (алюминиевую, свинцовую), резиновую или вини-литовую оболочку.

Кабели и провода могут разделяться:

а) по роду изоляции - неизолированные и изолированные; при этом существует большое количество видов изоляции;

б) по материалу проводящих жил - медные, алюминиевые и т. д.;

в) по форме и конструкции проводящей жилы - сплошные или многопроволочные, круглые жилы, секторные или сегментные жилы и т. д.;

г) по роду защитных оболочек - кабели, освинцованные с голой свинцовой оболочкой, со свинцовой оболочкой и с броней из стальной ленты и т. д.

По производственно-конструктивным признакам провода и кабели разделяются: по числу, сечению или диаметру проводящих жил, на негибкие, нормальные, гибкие, особо гибкие, скрученные и нескрученные и т. д., а по назначению - на кабельные изделия для применения в технике сильного тока большой величины и для применения в технике тока малой величины.

В качестве источника тока на дизель-электрических кранах применяют генераторы постоянного и переменного тока.

Наибольшее применение находят генераторы переменного тока из-за того, что могут быть подключены к внешним силовым сетям. Кроме того, электрическая схема и пускорегулирующая аппаратура при переменном токе значительно упрощаются.

Характерной особенностью работы генератора на кране, так же как и двигателей, является резкое изменение нагрузки при включении и отключении отдельных механизмов крана. Исходя из этой особенности к генераторам, устанавливаемым на кранах, предъявляются особые требования обеспечения постоянства напряжения при резком изменении нагрузок. Поэтому крановые генераторы снабжаются специальными стабилизирующими устройствами, сглаживающими колебания напряжения при изменении внешней нагрузки.

На дизель-электрическом кране КДЭ-151 установлен генератор переменного трехфазного тока ЕС-93-4С с самовозбуждением через механический выпрямитель, посаженный на один вал с ротором генератора. Генератор закрытый с аксиальной вентиляцией посредством центробежного вентилятора.

Обмотка статора ООС (рис. 76) выполнена из мелких секций с изоляцией класса В и соединена в звезду с выводом нулевого провода. Кроме основной обмотки ООС, статор имеет дополнительные обмотки возбуждения ДОС, фазовые концы которых присоединены к стабилизирующему устройству, а вторые концы прикреплены к щиткам, попарно соединенным и укрепленным на коль-

Рис 76 Схема генератора ЕС-93-4С с самовозбуждением через механический выпрямитель и со стабилизирующим устройством СУ-75К:

ООС - обмотка статора; ДОС - дополнительная обмотка возбуждения; МВ - механический выпрямитель, ОР - обмотка ротора; ТР - блок трансформаторов; КСС - компаундирующие резисторы. БК - блок контакты, СУ - резисторы уставки це траверсы. Разрезное кольцо механического~выпрямителя МВ набрано из холостых и рабочих пластин, равных по количеству полюсам статора. Рабочие пластины (ламели), через одну соединенные между собой перемычками, образуют две ветви, концы которых соединены с концами обмотки ОР ротора. При вращения ротора остаточный магнетизм сердечника ротора индуктирует в дополнительной статорной обмотке ДОС ток переменного направления, поступающий на механический выпрямитель.

Там он преобразуется в э. д. с. постоянного тока и поступает в обмотку возбуждения ротора ОР. В результате создается дополнительный магнитный поток, который, складываясь с остаточным, создает увеличение э. д. с. в дополнительной обмотке, а следовательно, и в обмотке ротора. Этот процесс продолжается до тех пор, пока на зажимах генератора не установится номинальное напряжение 400 В.

При подключении к генератору нагрузки через обмотку статора пройдет ток, в результате чего статор начнет создавать поток, противодействующий магнитному потоку ротора. В итоге напряжение на зажимах генератора станет падать, при этом с увеличением нагрузки увеличивается и падение напряжения

Для восстановления напряжения и поддержания его в определенных пределах на данном генераторе имеется стабилизирующее устройство СУ-75К, которое состоит из двух трансформаторных блоков ТР, каждый из которых имеет три трансформатора. Первичная обмотка каждого трансформатора сделана из медной полосы с малым числом витков, а две вторичные обмотки имеют одна 32 витка, другая 4 витка.

Первичные обмотки всех трансформаторов включены в цепь основных обмоток статора, а вторичные подключены к компаундирующим резисторам КСС. Нагрузочный ток, проходя через первичные обмотки трансформаторов, индуктирует во вторичных обмотках дополнительный ток, который подается к резисторам КСС, в результате чего падает напряжение. Падение напряжения на каждом фазовом резисторе КСС является источником дополнительной э. д. с., которая, складываясь с э. д с. дополнительной обмотки статора ДОС, поступает на механический выпрямитель МВ. Чем большая э. д. с. подается на выпрямитель, тем больше и магнитный поток ротора.

При изменении внешней нагрузки изменяется и ток во вторичных обмотках трансформатора, при этом с увеличением тока нагрузки увеличивается падение напряжения на фазовых резисторах КСС. Наоборот, с уменьшением нагрузочного тока снижается величина падения напряжения на резисторах.

При увеличении внешней нагрузки увеличивается размагничивающее действие статорной обмотки, но вследствие влияния вторичных обмоток трансформаторов увеличивается магнитный поток ротора и результирующий магнитный поток сохраняется, в результате чего напряжение на зажимах генератора поддерживается в пределах 400-360 В.

При снижении внешней нагрузки происходит обратное явление, также обеспечивающее колебания напряжения лишь в определенных пределах. Расчет вторичных обмоток трансформаторов и их соединение между собой выполнены так, что стабилизация напряжения обеспечивается при нормальной работе генератора левым блоком, а при опускании груза - правым блоком стабилизирующего устройства.

Особенностью работы генератора на этом кране является и то, что генератор может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. При подъеме груза генератор работает как источник тока для питания электродвигателя лебедки подъема, в этом случае работает левый блок трансформаторов стабилизирующего устройства. При опускании груз, воздействуя на электродвигатель, раскручивает его. Двигатель переводится для работы в режиме генератора, а сам генератор в это время работает в режиме двигателя, обеспечивая опускание грузов с необходимой скоростью. При этом автоматически через контакты блок-контактора БК включается правый блок трансформаторов. Резисторы уставки СУ включены последовательно с резисторами КСС, что позволяет производить периодически регулировку стабилизирующего устройства в зависимости от внешних климатических условий.

Электросхемы дизель-электрического привода и электрооборудования кранов | Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу | Генераторы и электродвигатели кранового исполнения