Вся электронная библиотека >>>

 Экскаваторы >>>

    

 

Траншейные роторные экскаваторы


Раздел: Строительная техника

   

§ 3. АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

  

Электрическая аппаратура, применяемая на ЭТР, может быть классифицирована по различным признакам. В зависимости от природы явлений, которые положены в основу действия аппаратов, различают:

 — аппараты ручные, действие которых происходит в результате механического воздействия на них внешних сил (кнопки управления, тумблеры, выключатели, конечные выключатели);

—        аппараты электромагнитные, действие которых основано на электромагнитных силах, возникающих при включении, аппаратов (магнитные пускатели, контакторы, электромагнитные реле).

В зависимости от выполняемых функций имеются аппараты:

—        коммутационные, предназначенные для включения и отключения различных цепей;

—        автоматические выключатели, предохранители, тепловые реле, электромагнитные максимальные реле для защиты электрических цепей.

Аппаратура коммутационная, в свою очередь, может быть:

—        неавтоматическая (выключатели, кнопки управления, тумблеры, конечные выключатели);

—        автоматическая (реле, магнитные пускатели, контакторы, автоматические выключатели).

Аппараты различаются также по напряжению, номинальному току, числу полюсов, роду тока, виду присоединения проводов (переднему или заднему) и по способу защиты от воздействия окружающей среды (исполнение открытое, защищенное, пылевлагозащищенное, мас- лостойкое).

 

Кнопки управления

 

Эти аппараты широко применяются в схемах пуска и останова электрических приводов и их реверсирования. Нажимая на кнопку, включают реле, контактор или магнитный пускатель. Контакты кнопок

управления могут быть замыкающими и размыкающими. В первом случае при нажатии кнопки контакты замыкаются, а во втором случае.— размыкаются.

Кнопки выпускаются промышленностью с одним замыкающим и одним размыкающим (13+1Р), с двумя размыкающими (2Р) и с двумя замыкающими (23) контактами ( 6.4, а, б). При нажатии на кнопку перемещается подвижная контактная планка, которая соединяет за мыкающий и разъединяет размыкающий контакты. В исходное положение планка и кнопка возвращаются под действием пружины.

В электрических цепях ЭТР применяются кнопки управления типов КУ-1М с контактами 1Р + 13, КУ-2М с контактами 23 и КЕ-011 различного исполнения в зависимости от назначения.

 

Пакетные выключатели и переключатели (тумблеры)

 

Пакетные выключатели и переключатели используются в качестве коммутационных аппаратов с ручным управлением для нечастых включений. Они применяются в установках постоянного тока напряжением до 220 В и переменного тока напряжением до 380 В.

В малоамперных цепях переменного и постоянного тока, а также для включения и выключения приборов освещения экскаваторов применяют одно- и двухполюсные переключатели (тумблеры) ТП1-2 и В-45М.

 

Конечные выключатели

 

Конечные (путевые) выключатели предназначены для коммутации электрических цепей и применяются они в сетях постоянного тока напряжением до 220 В и переменного тока напряжением до 380 В.

Переключение осуществляется под действием управляющих упоров, которые устанавливаются в определенных точках пути контролируемых объектов.

Выключател-и имеют электрически не связанные между собой один замыкающий и один размыкающий контакты с двойным разрывом цепи. Выключатели выпускаются с одним или двумя роликами, расположенными на разных ступенях, а также с прямоходовым толкателем, с самовозвратом или без него. Они могут работать при температуре окружающей среды от —40 до +40° С и относительной влажности до 98%.

В цепях переменного тока выключатели выдерживают 1 млн. включений тока 4,8 А и 1 млн. отключений тока 1,2 А при частоте включений до 1200 в час.

Конечные (путевые) выключатели ВК-200А в электрических схе- мах'ЭТР используются для «аварийного выключения генератора лица

ми, находящимися вне кабины машиниста, а выключатели ВПК-3311 — в качестве сигнального устройства о предельном угле горизонтального поворота рабочего органа относительно тягача.

 

Реле токовые тепловые

 

Тепловые токовые реле с термобиметаллическими элементами предназначены для защиты асинхронных электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности.

Под влиянием протекающего по тепловому элементу тока перегрузки электродвигателя реле срабатывает и своим блок-контактом, воздействуя на цепь управления электродвигателя, отключает электродвигатель.

Тепловые реле выпускаются с номинальными токами тепловых элементов 1 — 600 А. Реле на ток до 50 А включаются в цепь непосредственно, а на ток свыше 50 А — через трансформаторы тока.

 

Контакторы

 

Для управления асинхронными электродвигателями с короткозамк- нутым ротором на ЭТР применяют контакторы переменного тока серий КТПВ600 и КНТ400.

Работа контактора хорошо видна на  6.6.

На изолированном основании 7 при помощи контактного винта 1 установлен неподвижный контакт 2. У электромагнита, состоящего из сердечника 8 и обмотки 9, на якоре 10 закреплен подвижный контакт 4. Этот контакт при помощи гибкой токоведущей связи 5 соединен с контактным винтом 6, также установленным на изолированном основании. Пружина 12 прижимает якорь электромагнита к упору 11. При этом контакты разомкнуты.

При пропускании тока через обмотку электромагнита якорь притягивается к сердечнику, преодолевая сопротивление пружины, и главные контакты 2 и 4 замыкаются. Контактор будет находиться во включенном состоянии до тех пор, пока по обмотке электромагнита будет протекать ток. При обесточи- вании обмотки якорь под действием пружины возвратится в первоначальное положение, а контакты разомкнутся.

При размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга, для гашения которой служит дугогасительная камера 3.

В контакторах, кроме главных контактов 2 и 4, имеются вспомогательные блок-контакты, которые предназначены для размыкания и замыкания цепей управления электроприводами.

 При срабатывании контактора замыкающие контакты замыкаются, а размыкающие размыкаются.

К основе магнитопровода прикреплено основание из пластмассы 3, на 2 котором установлены неподвижные контакты 2, изготовленные из метал- локерамического сплава Для гашения электрической дуги служит дуго- гасительная камера 4.

Контакторы нормально работают при температуре окружающей среды от —40 до +40° С и относительной влажности 80%- Время срабатывания контакторов 0,2—0,27 с, время отпускания 0,1—0,12 с. Износоустойчивость контактора механическая до 5 млн. циклов, а электрическая до 300 тыс. коммутационных циклов при частоте включений до 1200 циклов в час.

Контакторы КНТ425М состоят из электромагнитной, контактной и дугогасительной систем и блок-контактов.

 Электромагнитная система клапанного типа, уравновешенная, состоит из магнитопровода, катушки и якоря. Магнитопровод П-образ- ной формы, катушка бескаркасная. Якорь, поворачивающийся на оси, шарнирно соединен с траверсой, на которой установлены контактные мостики.

Обмотка контактора состоит из четырех катушек — двух включающих и двух удерживающих, соединенных последовательно-параллельно. Они питаются постоянным током от контактор ( 6.8).

Контактор имеет три главных контакта, контактные накладки которых выполнены из металлокерамического сплава марки ОК-15. Мосты блок-контактов находятся на одной траверсе с главными контактами. Главные контакты и блок- контакты выполнены с двойным разрывом цепи.

В момент включения контактора подсоединяются сразу все четыре катушки. После притягивания якоря включающие катушки отключаются, а удерживающие катушки остаются включенными и удерживают контактор во включенном положении.

При отключении контактора между контактами возникает дуга, которая под воздействием электромагнитного поля, создаваемого током в контактах, быстро перемещается к стальным пластинам дуго- гасительной камеры, охлаждается и гаснет.

 

Магнитные пускатели

 

Магнитные пускатели, так же как и контакторы, предназначены для управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором.

Принцип действия пускателей аналогичен действию контакторов, но цепь управления пускателем питается не постоянным, а переменным током.

Электромагнитная система пускателя состоит из сердечника, катушки и якоря. Якорь шарнирно соединен с траверсой, изготовленной из изоляционного материала и несущей контактные мосты.

Магнитные пускатели бывают нереверсивные и реверсивные.

схема включения электродвигателя нереверсивным магнитным пускателем с двухполюсным тепловым реле РТ, обмотки которого включены в фазы А и С. При нажатии кнопки управления Кн1 «Пуск» замыкается цепь катушки магнитного пускателя Р, и ток пройдет от фазы С по обмотке пускателя через замыкающий контакт кнопки Кн1, размыкающий контакт кнопки Кн2 и блок-контакт теплового реле РТ на фазу В. Катушка Р втягивает якорь, пускатель срабатывает, замыкаются главные контакты, на электродвигатель М подается напряжение, и он начинает вращаться. При срабатывании пускателя замыкается его блок-контакт, который шунтирует кнопку Кн1 «Пуск». Таким образом, при отпускании кнопки цепь ка- гушки остается замкнутой.

Для выключения электродвигателя необходимо нажать кнопку Кп2 «Стоп», при этом размыкается цепь катушки, размыкаются главные контакты и блок-контакт пускателя, и электродвигатель останавливается.

Двухполюсное тепловое реле РТ осуществляет защиту электродвигателя от перегрузок недопустимой продолжительности. При перегрузке электродвигателя ток, протекающий по обмотке статора, превышает номинальный, и он заставляет срабатывать тепловое реле РТ, у которого размыкается блок-контакт, стоящий в цепи катушки пускателя Р. Вследствие срабатывания теплового реле цепь, питающая электродвигатель, прерывается, и он останавливается.

Номинальная уставка теплового элемента реле выбирается в соответствии с номинальным током электродвигателя.

Включать электродвигатель после его выключения тепловым реле можно через 2—3 мин. Это время требуется для охлаждения биметаллических пластин теплового реле.

Тепловые реле выпускаются с самовозвратом и без него.

Реверсивные магнитные пускатели состоят из двух магнитных пускателей, укрепленных на общем основании и сблокированных как по цепи управления, так и механически, что предотвращает одновременное включение обоих пускателей. Реверс электродвигателя при помощи реверсивного пускателя осуществляется по следующей схеме: отключение вращающегося электродвигателя — полный останов — включение электродвигателя на обратное направление вращения. схема работы реверсивного магнитного пускателя.

При нажатии кнопки Кн1 «Вперед» замыкается цепь магнитного пускателя Р1 с двухполюсным тепловым реле РТ, обмотки которого включены в фазы Л и С, и ток пройдет от фазы С по обмотке пускателя через замыкающий контакт кнопки Кн1, размыкающий блок-контакт контактора Р2, через размыкающий контакт кнопки Кн2, блок- контакт теплового реле РТ на фазу В. Катушка Р1 притянет якорь, пускатель сработает, замкнутся главные контакты Р1, на электродвигатель М будет подано напряжение, и он начнет вращаться. Одновременно будет замкнут блок-контакт Р1, который шунтирует кнопку Кн1 Таким образом, при отпускании кнопки Кн1 цепь катушки останется замкнутой, но разомкнётся размыкающий блок-контакт Р1 в цепи катушки Р2, что является электрической блокировкой, которая предотвращает одновременное включение двух катушек.

Чтобы изменить направление вращения электродвигателя (реверсирование), необходимо остановить его, что достигается нажатием кнопки К.н2 «Стоп».

После полного останова электродвигателя надо нажать кнопку КнЗ «Назад». Пускатель Р2 срабатывает (так же как и Р1 при нажатии кнопки Кн1), меняет между собой две фазы, и электродвигатель начинает вращаться в обратную сторону.

На ЭТР231 установлен пускатель ПМЕ-083 напряжением 36 В. Такое напряжение выбрано из условий техники безопасности, так как управление электроприводом можно осуществлять с помощью выносных кнопок.

 

Реле электромагнитное промежуточное

 

Электромагнитные реле применяют в различных схемах автоматического управления для коммутации цепей.

На пластмассовом основании закреплена магнитная система, состоящая из магнитопровода, катушки и якоря. На магнитопроводе укреплены плоские контактные пружины с унифицированными контактами. При подключении катушки к источнику тока якорь притягивается к сердечнику и тянет за собой траверсу, которая, увлекая за собой подвижные контактные мостики, замыкает или размыкает контакты. Возврат подвижной системы в исходное положение при выключении тока производится плоскими контактными пружинами.

Реле используют в цепях постоянного тока напряжением до 220 Вив цепях переменного тока напряжением до 415 В. На ЭТР применяют реле МК.У-48, ПЭ-21 и 8Э11, которые работают при температуре окружающей среды от —40 до +40° С и влажности до 90%. Механическая износоустойчивость их не менее 3 млн. циклов.

 

Реле электромагнитное максимальное

 

Максимальные реле применяют в сетях переменного тока, главным образом для защиты электродвигателей от токов короткого замыкания.

При прохождении по обмотке реле тока, превышающего номинальный (на который рассчитано данное реле), оно срабатывает, при этом замыкается замыкающий и размыкается размыкающий контакты. Реле находится в таком состоянии до тех пор, пока по его обмотке проходит ток, превышающий номинальный.

По характеристике ( 6.13) пускового тока асинхронного электродвигателя видно, что реле, отрегулированное на ток /нр, срабатывает в момент времени t\, а отпускает в момент времени когда пусковой ток спадает до величины меньше номинальной, на которую отрегулировано данное реле максимального тока.

 

Автоматические выключатели

 

Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для защиты электрических установок от перегрузок недопустимой длительности и коротких замыканий, а также для нечастых включений и отключений силовых электрических цепей.

Автоматы различаются по роду тока, номинальному току, числу полюсов, роду встраиваемых расцепителей, номинальному току расце- пителя, наличию блок-контактов.

Конструкция автомата АП50-ЗМТ. Элементы автомата закреплены на пластмассовом основании 1 и закрыты таким же кожухом. Коммутирующее устройство состоит из подвижных 2 и неподвижных 3 контактов. Гибкие проводники соединяют подвижные контакты с тепловыми расцепителями, а последние—с электромагнитными расцепителями 6. Держатели подвижных контактов монтируются на изолированной траверсе 5, кинематически связанной с механизмом свободного расцепления 4 и оперативными кнопками «Автомат включен» и «Автомат выключен».

Контакты каждого полюса заключены в дугогасительную камеру, в которой гашение дуги осуществляется дроблением и деионизацией поперечными стальными пластинами. При возникновении в какой-либо фазе перегрузки или короткого замыкания срабатывает тепловой или электромагнитный расцепитель, соответствующий данному полюсу, и поворачивает общую для всех полюсов отключающую рейку. При этом срабатывает механизм свободного расцепления, и все полюсы автомата размыкаются одновременно. В автомате имеются три тепловых и три электромагнитных расцепителя.

Тепловые расцепители срабатывают с выдержкой времени, находящейся в обратной зависимости от величины тока. Они представляют собой термобиметаллические пластины, которые при прохождении тока, превышающего номинальный, изгибаясь, действуют на механизм свободного расцепления, и цепь автоматически размыкается.

Электромагнитные расцепители, срабатывающие практически мгновенно, представляют собой катушку на изолированном каркасе. Внутри катушки вставлен металлический стержень. При прохождении по катушке тока, превышающего максимальный, на который настроены электромагнитные расцепители, стержень втягивается внутрь катушки и действует на механизм свободного расцепления. При этом цепь автоматически размыкается.

 

Универсальные переключатели

 

Малогабаритные универсальные переключатели предназначены для ручного переключения цепей управления. Они устанавливаются на щитах и пультах управления. Универсальные переключатели различаются числом секций (2, 4, 6, 8, 10, 12, 16), диаграммой замыкания контактов, числом фиксированных положений и углом поворота рукоятки, а также самовозвратом или фиксацией положения рукоятки. Переключатели состоят из набора секций, установленных на пластмассовом основании. Через секции проходит центральный валик, на конце которого укреплена рукоятка. Коммутация электрических цепей производится контактами, которые расположены в секциях аппарата. Контакты допускают длительную нагрузку током до 20 А.

Жесткая система включения или отключения контактных пальцев является надежной. Переход контактных пальцев из положения «Включено» в положение «Выключено» или наоборот может происходить при минимальном угле поворота рукоятки, равном 45°.

В обозначениях универсальных переключателей на электрических схемах черные точки на пунктирных линиях показывают, что при данном положении рукоятки контакты замкнуты (если нет точек, считается, что контакты разомкнуты). Пунктирные линии обозначают положение рукоятки через 45°.

Переключатели применяются в электрических цепях напряжением до 400 В постоянного тока и напряжением до 500 В переменного тока. Они рассчитаны на 1 млн. переключений.

 

Трансформаторы тока и напряжения

 

Трансформаторы тока ( 6.15) предназначены для измерения тока и питания схем релейной защиты.

Магнитопровод 1 трансформатора тока собран из отдельных пла

стин холоднокатаной стали, скрепленных трубчатыми заклепками. Од- новитковая первичная обмотка выполнена в виде шины 2, которая поддерживается в окне трансформатора текстолитовыми держателями. Вторичная обмотка 3 состоит из двух катушек, соединенных последовательно и расположенных на двух стержнях магнитопровода. Первичная обмотка трансформатора тока включается непосредственно в силовую цепь, а вторичная подключается к прибору (амперметру или ваттметру) или к обмотке теплового реле. Один конец вторичной обмотки должен быть соединен с корпусом трансформатора.

При отключении прибора вторичную обмотку необходимо закоротить, иначе в ней будет наведена большая э. д. е., которая может послужить причиной пробоя изоляции или травматизма обслуживающего персонала.

Однофазные трансформаторы напряжения предназначены для питания пониженным напряжением, цепей управления электроприводов, ламп местного освещения и так далее. Они включаются в сеть переменного тока напряжением до 660 В.

Магнитопровод трансформатора собран из отдельных пластин холоднокатаной стали, скрепленных шпильками. Концы высоковольтной и низковольтной обмоток выведены на пластмассовые рейки с зажимами.

 

Полупроводниковые вентили

 

Полупроводниковые вентили применяют для выпрямления переменного электрического тока в постоянный.

Полупроводники (селен, германий, кремний и другие) по характеру проводимости делятся на два типа — пир. Полупроводниками типа п (отрицательными) называются такие полупроводники, через которые протекает ток, обусловленный движением электронов. Полупроводниками типа р (положительными) называются такие полупроводники, в которых имеется движение носителей положительных зарядов (так называемая дырочная проводимость).

Если осуществить переход из полупроводника типа п в полупроводник типа р и приложить к нему постоянное напряжение, то величина тока через такой переход будет зависеть от полярности приложенного напряжения.

 Если отрицательный полюс присоединить к полупроводнику типа п, а положительный — к полупроводнику типа р, то переход будет представлять малое сопротивление, и по нему потечет сравнительно большой ток. Если положительный полюс присоединить к полупроводнику типа п, а отрицательный полюс — к полупроводнику типа р, то переход будет представлять большое сопротивление, и по нему потечет очень малый ток, так называемый обратный ток.

Срок службы кремниевых вентилей достигает 10000 ч при к. п. д. до 99%. Кремниевые вентили пригодны для работы при температуре окружающей среды от —60 до + 65° С, относительной влажности до 98%, при наличии вибрации и ударных нагрузок. Преимуществами вентилей являются их малые габаритные размеры и масса, мгновенная готовность к действию, простота обслуживания, хорошая защита от влаги и внешних воздействий. Вентили изготовляют как с естественным, так и с принудительным охлаждением. Охлаждение необходимо для уменьшения нагревания корпуса вентиля, что, в свою очередь, способствует увеличению выпрямленного тока.

Простейшая схема выпрямления однофазного тока — од- нополупериодная ( 6.18, а). Прохождение тока в вентиле Д в положительную часть периода и запирание его в отрицательный полупериод обусловлены его физическими свойствами. Ток в проводящем направлении называется прямым током, а в непроводящем —-обратным током. Обратный ток обычно очень небольшой по величине.

Среднее значение постоянного (по направлению) тока, проходящего по цепи нагрузки Rd, называется выпрямленным током Среднее значение напряжения за период нагрузки называется выпрямленным напряжением Ua.

На диаграмме ( 6.18,6) видно, что выпрямленный ток проходит по цепи только в течение положительных полупериодов переменного напряжения. В этом случае ток получается прерывистым.

Непрерывную кривую выпрямленного тока можно получить от однофазной мостовой схемы ( 6.19,а). Вентили включены так, что в один из полупериодов ток проходит через одну пару вентилей в направлении, указанном сплошными стрелками, а в другой полупериод он проходит через другую пару вентилей в направлении, отмеченном пунктирными стрелками.

На диаграмме () показаны ток и напряжение во вторичной обмотке трансформатора. Из диаграммы () видно, что через нагрузочное сопротивление Ra ток 1а проходит в течение всего периода в одном направлении.

Положительным полюсом выпрямителя в этой схеме является точка связи катодов, а отрицательным полюсом — точка связи анодов.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Траншейные роторные экскаваторы

 

Смотрите также:

 

Аппаратура управления. Аппаратура ручного...

Аппаратура ручного управления. Ручное управление двигателем выполняется кнопочными станциями, пакетными, и барабанными переключателями.
Тепловые реле предназначены для защиты электродвигателя от перегрева.

 

защита электродвигателей

Аппаратура управления и защиты электропривода.
Работа всех электродвигателей основана на законах электроизмерительных приборов, электрические цепи, аппаратура защиты и др.

 

...устройств, пусковой и защитной аппаратуры

При определении периодичности технического обслуживания аппаратуры управления и защиты электроприводов учитывают также число часов использования ее и сезонность.

 

Электрооборудование токарных станков. Асинхронный...

15.3. Аппаратура управления и защиты электропривода. Электрическими аппарата-м и называют электротехнические устройства, предназначенные для включения и отключения, управления...

 

электронно-ионная технология, используемая при очистке...

В конструкцию зерноочистительных машин входят механическая часть с электроприводом, система электродов, высоковольтный блок питания, а также аппаратура управления и защиты.