Выбор схемы управления

Рассмотрим принципиальную схему управления электродвигателем с помощью магнитного контроллера. В первом положении командоконтроллера «Вперед» замыкается контакт S1−1 и включается катушка К1. Контактор К1 включает статор двигателя и тормозной электромагнит в сеть. В цепь ротора двигателя включено полное сопротивление пускорегулирующего реостата, и двигатель работает на характеристике / с частотой вращения п при заданном моменте сопротивления Мс (рис. б). Во втором положении замыкается контакт Sl-З командоконтроллера и включается контактор КЗ, который закорачивает часть сопротивления реостата. Двигатель работает на характеристике // с частотой вращения пц. В третьем положении контроллера включается контактор К4> который закорачивает обмотку ротора двигателя, и двигатель будет работать на естественной характеристике 77/ с частотой вращения пщ (рис., б).

Принципиальная схема управления двигателем с помощью силового контроллера показана на рис., е. В первом положении при включении «Вперед» замыкаются контакты Q2−1 и Q2−3 контроллера, включая в сеть обмотку статора двигателя и тормозной магнит. Двигатель работает на характеристике / (рис. 91, д). Во втором, третьем и четвертом положениях последовательно закорачиваются ступени реостата R (см. рис., г), и двигатель работает соответственно на характеристиках //, III и IV. В пятом положении контроллерапускорегулирующий реостат R будет полностью закорочен, и двигатель будет работать на естественной характеристике с частотой вращения пу (рис., д). Искусственные (реостатные) механические характеристики, получаемые при работе двигателя с включенным добавочным сопротивлением в цепи ротора, имеют больший наклон к оси моментов, т. е. обладают меньшей жесткостью. Чем больше введенное в цепь ротора сопротивление, тем круче идет характеристика, тем меньше ее жесткость и меньше частота вращения двигателя при одном и том же моменте сопротивления. Следовательно, при постоянной нагрузке на валу частота вращения двигателя будет возрастать при уменьшении сопротивления в цепи его ротора (при переводе рукоятки управления в последнее положение) и уменьшаться при увеличении сопротивления. Особенность работы двигателя грузовой лебедки заключаетсяв том, что подвешенный на крюке груз стремится вращать лебедку в направлении спуска. При включении двигателя на подъем, если его вращающий момент больше момента сопротивления, создаваемого грузом, двигатель будет вращаться в направлении подъема груза. Изменяя величину сопротивления в цепи ротора, можно обеспечить работу двигателя на искусственных и естественной характеристиках (кривые 111, 2ПУ ЗП, 4П, 511 на рис., с) и при достаточно большой нагрузке регулировать частоту вращения двигателя. Когда двигатель включен в направлении спуска, то груз не только преодолевает силы трения, но и стремится ускорить вращение двигателя в направлении спуска. Скорость двигателя очень быстро достигает синхронной, после чего двигатель начинает работать как генератор, преодолевая момент (усилие) груза, т. е. тормозя механизм. Если сопротивление в цепи ротора двигателя полностью закорочено, то скорость опускания груза будет на 5—10% больше синхронной скорости (характеристика 5С и частота вращения пзс при моменте Mz на рис. е). Увеличением роторного сопротивления уменьшить скорость спуска груза нельзя, наоборот, она будет увеличиваться при включении сопротивления в цепь ротора двигателя. Из сказанного видно, что скорость грузовой лебедки можно регулировать изменением величины роторного сопротивления двигателя только при подъеме тяжелого груза. При подъеме легкого груза скорость этим способом практически не регулируется. При спуске как пустого крюка, так и всякого груза, скорость всегда близка к синхронной или чуть больше ее при закороченном сопротивлении ротора и увеличивается при включении этого сопротивления.

Схемы управления крановыми двигателями могут быть симметричными и несимметричными относительно нулевого положения силового контроллера или командоконтроллера.

Симметричные схемы применяют для приводов механизмов передвижения, а в некоторых случаях и для приводов механизма подъёма. В таких случаях при одинаковом по номеру положениях рукоятки контроллера при движении в разные стороны двигатель работает на аналогичных характеристиках. Несимметричные схемы используют для приводов механизмов подъёма, когда при подъёме и спуске груза требуется, чтобы двигатель работал на различных характеристиках.

Магнитные контроллеры применяются преимущественно для управления двигателями кранов с тяжелыми режимами работы.

Обмотка статора двигателя подключается через реверсирующие двухполюсные контакторы КМ1 и КМ2. Резисторы в цепях ротора двигателя выводятся посредством контакторов КМ3-КМ7. Схема позволяет получить: автоматический пуск на естественную характеристику в функции независимых выдержек времени, создаваемых реле КН1-КН3, питание катушек которых производится через выпрямитель от защитной панели; работу на трёх промежуточных скоростях; торможением противовключением.

В цепь якоря двигателя включены: обмотка возбуждения, катушка тормозного электромагнита и четыре ступени сопротивления, предназначенные для пуска, торможения и регулирования угловой скорости.

Схема контроллера обеспечивает работу двигателя в двигательном режиме и в режиме против отключения.

Защита силовой цепи и цепи управления достигается с помощью автоматических выключателей и предохранителей.

Все параметры автоматов должны соответствовать их работе как в обычном, так и в аварийном режимах, а конструктивное исполнениеусловиям размещения.

Номинальный ток автомата должен быть не ниже тока продолжительного режима установки, а сам аппарат не должен отключатся при предусмотренных технологических перегрузках.