Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Силовим контролером.
|
|
М – електродвигун приводу;
YAN – електромагніт гальма;
R1, R2, R3- пускорегулювальні
опори;
К1–К12 –контакти контролера;
КА1–КА3-реле максимального
струму;
SA КМ – лінійний контактор;
SB – кнопка запуску ПЗК;
SQ1, SQ2 – кінцеві (шляхові)
вимикачі обмеження руху;
SQ3 – кінцевий вимикач люку
кабіни;
FU – запобіжники в колі
керування;
SA – аварійний вимикач.
Напруга на контролер подається через ПЗК. Одна з фаз подається безносе- редньо, а дві інші через контролер, що забезпечує зміну порядку чергування фаз, - реверсування двигуна. Робота контролера пояснюється діаграмою стану контактів.
При нейтральному положенні ручки контролера через контакти К12 забез -печується запуск панелі ПЗК.
При першому положенні «вперед» замкнуті контакти 3-7 живлення двигуна і К11, - живлення КМ через SQ2.
Контакти 2, 4, 6, 8, 10 переключення комбінацій резисторів роторного кола розімкнені, тобто всі опори введені в роторне коло повністю і створюють симетричну зірку. Пуск двигуна при характеристиці «1».
При другому положенні К2 шунтують частину опору R2, опір роторного кола зменшується і тім самим збільшуються оберти двигуна.
При подальшому переміщенні ручки замикаються контакти 4, 6, 8, 10 і шунтують ступені резисторів, - вмикаються наступні ступені прискорення.
При першому положенні «назад» замкнені К1 і К5, на статор подається напруга з іншим порядком чергування фаз, - реверс двигуна. Інші режими комутуються аналогічно як при русі вперед.
В) з магнітним контролером типу ТСА.
Рис. 3.7. Схема керування
крановим механізмом з
магнітним контролером.
М – двигун електроприводу;
ГМ – електромагніт гальма;
R4, 7, 10, 13, 16, 19 – пускорегулю-
вальні резистори;
КЛ – лінійний контактор;
КВ, КН – контактори реверсу;
КП – контактор противмикання;
КО – контактор однофазного
гальмування;
К1-К4 – контактори ступенів
прискорення;
КГ – контактор ГМ;
РП1, РБ – реле часу;
НП педаль противмикання;
ВКВ, ВКН – кінцеві (шляхові)
вимикачі обмеження руху;
КК1-КК12 – контакти командо -
контролера.
Несиметрична схема магнітного контролера типу ТСА, призначена для керування двигуном змінного струму з фазним ротором. Подібно до цієї схеми для підіймання вантажу працює симетрична схема контролера типу ТА. Контролер ТСА під'єднується до мережі через захисну панель. Вмикання двигуна здійснюється контактором КЛ, реверс - контакторами КВ і КН (при увімкненому КЛ), вмикання в режим противмикання - контактором КП, однофазного гальмування - контактором КО; швидкість обертання регулюється контакторами КП, К1 - К4 за допомогою під'єднання пускорегулювальних резисторів; гальмування здійснюється гальмом ГМ, котре керується контактором КГ. Щоб не допустити одночасного вмикання контакторів КП і КО, а також КВ і КН, вони попарно механічно зблоковані; для виключення падіння вантажу чи його переміщення з більшою швидкістю передбачена педаль НП, вмикання якої ногою забезпечує роботу двигуна в режимі противмикання; необхідна витримка часу для розгону електропривода, коли рукоять контролера швидко переводиться з нульового в одне з крайніх положень і навпаки, досягається за допомогою реле РП1 і РБ.
Рукоять контролера ТСА має чотири положення при підійманні й опусканні вантажу, що дозволяє одержати відповідну кількість механічних характеристик двигуна, зображених на рис. 3.6. У крайньому положенні рукояті в колі ротора двигуна залишається ввімкненим резистор. В режимі підіймання вантажу резистори під'єднуються до кола ротора послідовно з обмотками його фаз, а при необхідності збільшення швидкості обертання - шунтуються контактами контакторів КП і К1 - К4 (характеристики ПІ... 4П).
В режимі опускання вантажу двигун може працювати в гальмівних режимах і в режимі силового опускання з під'єднанням відповідних резисторів до ротора. За номінального навантаження рукоять контролера утримується в першому і другому положеннях, що відповідає режиму противмикання (характеристики 10 и 20), у третьому положенні - режиму однофазного гальмування (характеристика 30); у четвертому положенні здійснюється реверс (вмикається контактор КН і двигун під'єднується для опускання вантажу (характеристика 40). В обох випадках (підіймання й опускання вантажу) у першому положенні рукояті командо-контролера механізм розгальмовується.
У схемі передбачені кінцеві вимикачі з контактами ВКВ і ВКН. Для збільшення надійності магнітного контролера реле РП1 і РБ живляться постійним струмом.
Магнітні контролери можуть використовуватися для будь-яких режимів роботи кранових механізмів, причому електроприводи з контролерами змінного струму охоплюють діапазон номінальних потужностей двигунів від 11 до 180 кВт у механізмах підіймання і від 3, 5 до 100 кВт у механізмах переміщення, а приводи з контролерами постійного струму — потужності двигунів послідовного збудження від 2, 4 до 106 кВт (з ТВ — 40%), причому всі контролери постійного струму обладнані індивідуальним захистом.
Електроприводи з магнітними контролерами забезпечують регулювання швидкості обертання в таких межах: для роботи на змінному струмі у звичайних схемах - діапазон регулювання є від 2, 5: 1 до 4: 1; а з динамічним гальмуванням із самозбудженням - до 8: 1; для роботи на постійному струмі з номінальним навантаженням - до 6: 1.
7. Малоконтактні і безконтактні схеми керування крановими електроприводами
Найбільш перспективними схемами керування електроприводами кранових механізмів є мало- і безконтактні схеми, силова частина в яких виконується на базі напівпровідникових вентилів (діодів, тиристорів, симісторів), а самі схеми керування - на базі напівпровідникових, магнітних або цифрових елементів.
Переваги таких схем очевидні: великий ККД завдяки малим втратам потужності в перехідних режимах електроприводів і під час перетворення енергії, а також висока надійність у зв'язку з незначним використанням контактної апаратури.
Керування асинхронними короткозамкненими двигунами. У кранових механізмах, що не вимагають регулювання швидкості обертання, може використовуватися одношвидкісний двигун, керований тиристорним пускачем, який може працювати в тривалому і повторно-короткочасному режимах з ТВ = 60 %. Якщо умови роботи задовольняє приводний електродвигун з короткозамкненим ротором, а механізм вимагає регулювання швидкості обертання, а тривалість роботи електропривода на пониженій швидкості є невеликою, то доцільним є використання одношвид-кісних двигунів з тиристорними станціями керування (ТСК-Р). Вони безконтактні, мають швидкодію до 6 000 вмик./год. і дозволяють забезпечити такі режими роботи двигунів: безударний (плавний) пуск і реверс; регулювання швидкості обертання (з наявним зворотним зв'язком за швидкістю обертання) у діапазоні до 10: 1; регульоване чи нерегульоване динамічне гальмування.
Станції можуть бути нереверсивними і реверсивними, тривалого і повторно-короткочасного режимів роботи з ТВ = 15, 25, 40, 60 % і гарантійним терміном служби не менше 18 000 вмикань. Отже, вони можуть задовольняти вимоги різних механізмів - від електроприводів механізмів кранових лебідок і пасажирських ліфтів до електроприводів помп, шпинделів, шліфувальних голівок тощо. Станції ТСК-Р випускаються на номінальні напруги 220 і 380 В (за замовленням на 660 В), та різні струми, у тому числі 25, 63 і 100 А.
Структурна схема нереверсивної тиристорної станції керування зображена на рис. 3.8.
Блоки станції зібрані на базі уніфікованої блокової конструкції і вбудовані в одну шафу, причому всі блоки, крім силових, можуть бути використані в будь-яких модифікаціях станцій керування. Таке виконання дозволяє швид - ко усувати можливі пошкодження заміною несправних блоків справними.
Рис. 3.9. Схема нереверсивної тирис -
торної станції керування.
СОР- струмообмежувальний реактор;
БС1 - БСЗ силові блоки;
БК1 – БКЗ - блоки керування;
БСЗ - блоки струмової відсічки і
захисту;
ПК - пульт керування;
БОШ – блок обмеження ширини
імпульсів;
БЖ - блок живлення (на схемі не
показаний).
Індуктивність струмообмежувальних реакторів вибирається так, щоби забезпечити обмеження струмів короткого замикання до значень, допустимих для тиристорів силових блоків за час усунення короткого замикання. Силові блоки виконуються однофазними і мають: два зустрічно-паралельно увімкнених тиристори, які виконують роль безконтактного комутатора і регулятора напруги, що підводиться до двигуна; вихідний трансформатор керування, що дозволяє одержувати імпульси керування тиристорами з максимальними напругою 8 В і струмом 500 мА; датчик струму і сигналізації стану тиристорів.
Контрольні запитання.
1. Охарактеризуйте найбільш поширені пити підіймальних кранів.
2. Які особливості двигунів, що використовуються в механізмах підіймальних кранів?
3. Від чого залежить ККД передачі кранових механізмів?
4. Як розрахувати статичну потужність кранових механізмів?
5. В чому полягає метод еквівалентних величин вибору двигуна кранових механізмів?
6. Охарактеризуйте електроприводи, що використовуються для гальм кранових механізмів?
7. Опишіть принципову схему кулачкового контролера типу ККП-102.
8. Опишіть принципову схему магнітного контролера типу ТС А.
9. Як розрахувати симетричні опори пускорегулювальних реостатів?
10.Охарактеризуйте структурну схему нереверсивної тиристорної станції керування підіймальним краном?
11.Охарактеризуйте пускові регулювальні безконтактні пристрої кранових механізмів.
Тема 3.2. Електрообладнання і схеми керування ліфтами і підйомниками.
1. Характеристика ліфтів.
Коротка характеристика. Ліфти використовують для вертикального переміщення пасажирів та вантажів, а підйомники -для переміщення вантажів з вибоїв чи шахт, для переміщення скіпів у металургійній промисловості й у деяких випадках для переміщення пасажирів похилим шляхом.
Основними елементами однокабінних ліфтів є: кабіна, підіймальна лебідка (при наявності редуктора), канати, противага, електродвигун, гальмівний пристрій і апарати керування.
Однокабінні ліфти можуть бути як
безредукторні (електродвигун
безпосередньо з'єднаний з
канатоведучим шківом), так і
редукторні, коли електродвигун і
канатоведучий шків з'єднані між собою
через редуктор.
Прикладом редукторного ліфта є ліфт,
кінематична схема якого зображена на
рис. 3.10, де канатоведучий шків КШ
обертається електродвигуном Д, а шків
завдяки силам тертя (між канатом і
шківом) надає рух несучому (тяговому)
канату НК. До кінців останнього кріп -
ляться кабіна К і противага (контр
вантаж) Gпр, маса якого вибирається з
умови зрівноваження маси кабіни і тя -
гового каната, а також частини вантажу:
Gпр = G0 + α ·Gном., де
α – коефіцієнт врівноваження = 0, 4 ÷ 0, 6.
Зусилля на канатоведучому шківі:
Fc = F1 – F2 = G – α ·Gном.
Рис. 3.10. Кінематична схема ліфтової установки.
Навантаження двигуна визначається
зусиллям Fс і завантаженням кабіни, а
також ступенем зрівноваження (α).
Статичні потужність і момент на валу двигуна:
Рс1 = Fс ·Vк· 10–3 / η 1; Мс1 = Fс· Dкш / 2ір η 1 - в моторному режимі;
Рс2 = Fс ·Vк· 10–3 · η 2; Мс2 = Fс· Dкш ·η 2/ 2ір - в генераторному режимі, де
η 1, η 2 – ККД редуктора при прямій і зворотній передачі потужності.
Dкш – діаметр канатоведучого шківа,
ір – передавальне число редуктора. (Допустимо η р1 = η р2 = η ном.)
Враховуючі, що швидкість підйому і спуску ≈ Vном, то Тп = Тс, тоді еквівалентна потужність за сумарний час операцій:
.
Тривалість включення розрахункова:
- для житлових будинків ТВ = 40 %;
- для адміністративних споруд ТВ = 60 %.
Потрібна потужність двигуна:
Рдв.= kз · Рс екв., де
kз – коефіцієнт запасу = 1, 3 ÷ 1, 5, враховує вплив динамічного навантаження на нагрів двигуна.
Необхідна кутова швидкість:
ω дв= 2Vном ·ір/ Dкш.
По каталогу вибирається двигун для роботи в повторно-короткочасному режимі за умовами:
Рном ≥ Рдв., ω ном ≈ ω дв.
Живлення двигунів дверей і вентиляторів, освітлення кабіни, зв'язок апаратури керування і сигналізації з устаткуванням, що знаходиться поза кабіною, здійснюються гнучким кабелем або тролеями. Однокабінні ліфти бувають: пасажирські, вантажні, вантажо-пасажирські та ін.
Ліфти звичайно розділяють на чотири категорії: тихохідні (0, 5...0, 65 м/с), швидкохідні (1, 0...1, 5 м/с), швидкісні (2, 0...2.5 м/с) і високошвидкісні (3, 5...5, 6 м/с і більше).
Вантажні ліфти залежно від вантажопідйомності (від 50 до 2000 кг) можуть мати швидкість руху від 0, 25 до 2 м/с, а при вантажопідйомності 3200 і 5000 до 0.5 м/с.
3. Вимоги до електроприводу і систем керування ліфтових установок.
Для якісного виконання операцій з транспортування вантажів і пасажирів при високій продуктивності електропривод ліфтів повинний забезпечити: реверсивну роботу двигуна; плавний пуск і гальмування (за умови, щоб прискорення і сповільнення, а також їхні похідні не перевищували встановлені норми); мінімальний час перехідних процесів; точну зупинку кабіни відносно рівня підлоги поверху.
Виконання цих вимог пов'язане з деякими особливостями роботи ліфтів, що продуктивність ліфта прямо пропорційна до ємності кабіни і визначається швидкістю руху.
Ліфти з великою швидкістю руху кабіни (понад 2 м/с), якщо вона повинна зупинятися на кожному поверсі, фактично не використовуються за швидкістю, тому що на одному перегоні між поверхами (при Н = 3.2...3, 6 м) за умовами заданого прискорення кабіна не може розвинути швидкість вище 1, 6... 1, 8 м/с, тому що після досягнення такої швидкості її знову потрібно зменшувати для забезпечення точної зупинки. Швидкість кабіни більш ніж 1.5 м/с приймається для швидкісних ліфтів в тому випадку, якщо вони працюють з експресними зонами, тобто обслуговують не всі поверхи поспіль, а кратні 2 чи 5. Міжекспресні зони можуть обслуговуватися ліфтами з меншими швидкостями руху.
Допустимі значення прискорення кабіни при її пуску й сповільненні в нормальних режимах роботи для тихохідних і швидкохідних ліфтів становлять 1.5 м/с2, а для швидкісних ліфтів 2, 5 м/с:. Максимальне сповільнення при зупинці кнопкою " Стоп " не повинне перевищувати 3.0 м/с2. Найбільша допустима швидкість зміни прискорення (похідна прискорення за часом - ривок) обмежується значеннями 3...10 м/с3. Обмеження прискорення і ривка визначається нормальним самопочуттям пасажирів незалежно від їхнього віку і стану здоров'я, а також необхідне для зниження динамічних навантажень на несучі канати і кабіну ліфта.
Для забезпечення зручності та безпечного входу і виходу пасажирів, завантаження і вивантаження вантажів, а також для скорочення тривалості цих процесів кабіна ліфта після гальмування повинна зупинитися проти рівня поверхової площадки зі заданою точністю.
Неточна зупинка в пасажирських ліфтах призводить до збільшення часу входу і виходу пасажирів, а у вантажних ліфтах - ускладнює, а в деяких випадках унеможливлює завантаження і розвантаження кабіни.
У випадку автоматизації підіймальної установки керування процесом точної зупинки є завданням електроприводу, що в деяких випадках має вирішальне значення на вибір типу електропривода ліфта. Для забезпечення точної зупинки кабіни звичайно зменшують її швидкість перед зупинкою.
3. Електричні схеми керування ліфтами.
Залежно від швидкохідності пасажирських ліфтів є такі різновиди силових схем керування ними: тихохідні ліфти - мають двигуни з короткозамкненим чи з фазним ротором і кнопкове чи важелеве керування; - швидкохідні ліфти - дво- чи одношвидкісні двигуни, керовані магнітними станціями чи тирис -торними станціями керування (ТСУ-Р) із кнопковими командоапаратами;
швидкісні і високошвидкісні ліфти — двигуни постійного струму, керовані за схемою " тиристорний перетворювач — двигун" із кнопковими командоапаратами; Зможуть використовуватися також схеми асинхронно-вентильних каскадів (АВК), застосування яких дозволяє збільшити ККД установки. Широко використовуються у сучасних електроприводах ліфтів і частотнокеровані асинхронні електроприводи.
Пасажирські ліфти залежно від пасажиропотоку, висоти підйому і кількості ліфтів, що обслуговують пасажирів, поділяються на одиночні і з груповим керуванням. До одиночних належить: а) ліфти, що працюють за одиночними наказами і викликами без проміжних зупинок при опусканні і підніманні пасажирів; б) ліфти зі збиранням пасажирів при опусканні, але із забороною викликів при підніманні; в) те ж, але з реєстрацією викликів на спуску і наступним їх виконанням.
Незалежно від швидкохідності ліфтів, одиночного чи групового керування ними необхідними елементами більшості їхніх схем є: кнопки з самоповер -ненням, залипаючі чи западаючі кнопки для виклику кабін і подачі наказу з кабіни; різні датчики селекції і точної зупинки - позиційно узгоджувальні пристрої (ПУП) для реєстрації місця перебування кабіни і стану електричних кіл; датчики і блокування стану піднімальних канатів, стану дверей шахти і кабіни (відкриті чи закриті); кінцеві вимикачі обмеження швидкості і ступеня завантаження кабіни; покажчики напрямку руху кабіни і у деяких ліфтах наявності вантажу в кабіні.
1. Схема керування електроприводом ліфта зі швидкістю кабіни 0, 5 м/с.
ВКП – кінцевий вимикач полу
кабіни;
ВКДК - кінцевий вимикач
дверей кабіни;
ВКК - кінцевий вимикач
контролю канатів;
ВКДШ - кінцевий вимикач
дверей шахти;
Рис.3.11. Схема ВКЛ - кінцевий вимикач
керування ліфтом зі уловлювача;
швидкістю 0, 5 м/с. ВКВ - кінцевий вимикач ваги;
КнН – кнопки наказу; КнВ – кнопки виклику; ПП – перемикач поверховий; КнС – кнопки «стоп»; РП – реле поверхове; КУ1-КУ3 – контактори управління двигуном; КВ – контактор руху вверх; КН – контактор руху вниз; М - електродвигун приводу; ЕМГ – електромагніт гальма; r1-3 – резистори прискорення.
Автоматичний пуск і зупинка двигуна виконується в функції незалежних витримок часу, які створюються вбудованими в КУ реле часу. Кількість поверхів – 4, ліфт знаходиться на 3 му поверсі.
2. Схема керування вантажним ліфтом.
Рис. 3.12. Електрична схема
вантажного ліфта.
М – електродвигун приводу;
ЕМГ – електромагніт гальма;
КнП – кнопки виклику на поверх;
Кн1 – кнопка подачі сигналу
диспетчеру;
ПР – перемикач напрямку руху.
Робота схеми.
Для виклику кабіни натискається
кнопка поверху КнП, при цьому
спрацьовує відповідне реле РБ, сиг-
нальна лампа і дзвоник.
Для руху вверх (вниз) перемикач
ПР встановлюється в положення 1
(2).
Зупинка кабіни здійснюється вста-
новленням ручки перемикача ПР в
нейтраль.
При будь-який несправності з ка –
біни кнопкою Кн1 може бути пода -ний сигнал диспетчеру. Робота елементів кола блокування аналогічна схемі рис. 3.11.
Контрольні запитання:
1. Класифікація ліфтів.
2. Призначення противаги та розрахунок її маси.
3. Як визначити режим роботи ліфта?
4. Як розрахувати потужність приводного електродвигуна ліфта?
5. Які вимоги ставляться до систем керування електроприводами ліфтів?
6. Чому необхідно зменшувати швидкість руху кабіни ліфта під час підходу до зупинки?
7. Від чого залежить точність зупинки кабіни ліфта?
8. Які є різновиди схем керування є електроприводами ліфтів?
9. Які датчики використовуються в ліфтах?
10. Охарактеризуйте конструктивні особливості і принцип роботи контактних та безконтактних датчиків, що використовуються в ліфтах. Порівняйте їх між: собою.
11. Назвіть елементи блокувань пуску електроприводу та їхнє призначення.
12. Опишіть роботу схеми вантажного ліфта.
13. Опишіть роботу схеми пасажирського ліфта.
Розділ 4. Електроустаткування наземного внутрішньозаводського
електротранспорту.
Тема 4.1. Електрообладнання механізмів безперервного транспорту.
1. Загальні характеристики механізмів безперервного транспорту.
Загальні відомості. До механізмів неперервного транспорту відносяться: конвеєри (стрічкові, роликові, ланцюгові та ін.), линвові дороги, ескалатори, багатокабінні ліфти, трубопровідний транспорт. Такі механізми використо -вуються для переміщення вантажів або пасажирів у строго визначеному напрямку і на обмежену відстань. Їхні робочі органи безпосередньо або через механічні передачі приводяться в рух електродвигунами, а в трубопровідному транспорті робочий тиск створюють компресори.
Конвеєри і поточно-транспортні системи (ПТС).
Тип і конструкція конвеєрів визначається характером переміщуваних вантажів, їх масою, необхідними швидкостями і прискореннями. Так, наприклад, сипучі і кускові вантажі переміщаються стрічковими (рис. 4.1), пластинчастими, ковшовими, скребковими і гвинтовими або конвеєрами-елеваторами; поштучні і тарні вантажі - роликовими, підвісними або о штовхальними конвеєрами; для переміщення пасажирів використовуються пластинчасті і стрічкові конвеєри. Механізми для переміщення вантажів звичайно є складовою частиною технологічних циклів.
Стрічкові конвеєри складаються з несучого органа 1 (стрічки) з підтриму -ючими і направляючими елементами 7, тягового двигуна 4, з тягового 2 (приводного) і веденого 5 барабанів або коліщат, натяжного пристрою 6, завантажувального і розвантажувального пристроїв і рами.
Рис. 4.1. Загальна будова стрічкового конвеєра.
На два барабани натягнута суцільна стрічка 1 (з текстильного, прогумова - ного, сталевого матеріалу або ін.). Правий барабан 2 є тяговим (приводним), з приводом від електродвигуна 4 через механічну передачу 3 (ремінну, редук -торну та ін.). Підшипники веденого барабана 5 мають можливість переміща -тися прямолінійно між напрямними опорами, що забезпечує за допомогою вантажу Qо і відвідного шківа 6 підтримання попереднього натягу стрічки конвеєра в процесі експлуатації. Для зменшення провисання стрічки під дією транспортованого вантажу вздовж неї встановлюють набір опорних роликів 7, котрі обертаються силою тертя між стрічкою і роликом. Стрічка, верхні і нижні опорні ролики разом з рамою складають несучу конструкцію конвеєра.
Значного розповсюдження набули підвісні конвеєри (рис. 4.2). в котрих тяглом є ланцюг або линва.
Каретка 1 такого конвеєра 
переміщається на роликах 2
вздовж монорейки 3 за допо-
могою неперервного суціль -
ного ланцюга 4, котрий при -
водиться в рух тяговим колі -
щатком, з'єднаним з електро-
двигуном.
Вантаж транспортується на
гачках або спеціальних при -
стосуваннях, які приєднані до
каретки. Для недопущення
провисання ланцюга, накла -
дання окремих його ланок і
ламання каретки ставлять
Рис. 4.2. Зовнішній вигляд натягувальні пристрої для
ланцюгового конвеєра попереднього натягу ланцюга.
Такі конвеєри можуть транс -
портувати вантажі зі швидкістю 0, 1 - 30 м/хв. і масою до декількох тон.
Конвеєри знайшли широке застосування на відкритих розробках вугілля, руди і будівельних матеріалів, у потокових лініях різних технологічних виробництв. Про масштаби їх використання можна судити на основі підприємств чорної і кольорової металургії, а також вугільної промисловості європейських країн, в котрих в 90 роках XX ст. було зайнято понад 450 тис. стрічкових конвеєрів, котрі перевозили близько 20 млрд т вантажів.
Комплекс механізмів і місткостей у системі єдиного технологічного процесу, призначених для збереження, транспортування і переробки матеріалів у потоці, створює поточно-транспортну систему (ПТС). Основним транспортним устаткуванням ПТС є різнорідні конвеєри. ПТС використо -вуються в різних галузях народного господарства як стосовно конкретної галузі чи виробництва, так і уніфіковано з великою кількістю вибраних меха- нізмів, трактів і значної довжини керованих ліній.
Линвові дороги (ЛД) набувають особливого значення в гірських місцевос -тях, тому що вони менше чутливі до таких явищ, як сніговий вихор, ожеле -диця і дощ, ніж наземний транспорт, істотно скорочують шлях і створюють комфорт для місцевого населення; застосовуються в спортивних і туристич - них таборах, а також місцях відпочинку. Вони використовуються для перевезення як вантажів (вантажні ЛД), так і пасажирів (пасажирські ЛД).
Вантажні линвові дороги використовуються для транспортування сипучих та інертних матеріалів, а також для транспортування відходів від виробництва (породи, недогарка, фосфогіпсу) на підприємствах кольорової і чорної металургії, вугільної і хімічної промисловості, у промисловості будматеріалів. За призначенням вони поділяються на транспортні й відваль - ні. Транспортні ЛД мають довжину до 1500 м, продуктивність - до 380 т/год, місткість кузовів вагонеток -до 1, 6 м3 і швидкість - до 3, 15 м/с; відвальні ЛД - відповідно до 575 м, 130 т/год., 5 м3, 10 м/с.
Пасажирські линвові дороги слугують для перевезення людей і поділяють - ся на буксирні і крісельні. Буксирні ЛД мають довжину до 1500 м, продук -тивність до 900 чол./год. і швидкість линви до 2, 5 м/с; крісельні ЛД - відповідно до 2500 м. 600 чол./год., 2.5 м/с – узимку і до 480 чол./год. і 1, 64 м/с - влітку.
За конструктивним виконанням линвові дороги поділяють на два види: маятникові і кільцеві. Маятникові звичайно мають два вагони (дві кабіни), котрі рухаються назустріч один одному з одночасною зупинкою на кінцевих станціях і з наступним реверсуванням для руху в зворотному напрямку; кільцеві мають неперервний рух линв, а також автоматичне під'єднання підвісних вагонів або пасажирських крісел.
Ескалатори. Такі механізми використовуються для перевезення пасажирів: у випадку масового потоку (станції метро, торгові центри).
Трубопровідний транспорт. Цей специфічний транспорт використовується для переміщення різнорідних предметів та матеріалів.
Для переміщення в трубах твердих предметів застосовуються пневмокон - тейнерні системи неперервної дії у вигляді кільця з труб великого діаметра (яке з'єднує, наприклад, гравійний кар'єр з фабрикою гірничо-збагачуваль -ного комбінату), в якому стиснене повітря жене у трубах вагони-контейнери, що перевозять мільйони тон вантажу в рік і вивільняють в такий спосіб значну кількість людей і вантажних автомашин. Подібним до попередньої системи є контейнерний трубопровід довжиною у декілька десятків кіло - метрів, який призначений для транспортування піску до будівельних площ.
Для переміщення у трубах рідких вантажів або газу використовується високий тиск, створюваний компресорними станціями. У даний час прово -дяться роботи і вже створені безнапірні трубопроводи для транспортування вантажів, які є значно дешевші.
2. Розрахунок потужності двигуна стрічкового конвеєра.
Потужність приводних електродвигунів механізмів неперервного транспор- ту залежить від режимів роботи, конструкцій механізмів і заданої продуктив -ності. Для транспортуючих механізмів, що працюють у тривалих (устале -них) режимах, розрахунок потужності і вибір електродвигунів виконують за статичним навантаженням, тобто за необхідним зусиллям тягла і значенням швидкості, а для механізмів з повторно-короткочасним режимом роботи - методом еквівалентних величин струму чи моменту двигуна (на основі діаграми статичних навантажень) з врахуванням тривалості вмикання електродвигуна.
Для конвеєрів і линвових доріг з неперервним тяглом розрахунок потужності двигунів проводять з використанням результатів механічних розрахунків стрічок, линв або ланцюгів, тобто визначають статичне навантаження для них (кВт). виходячи з діаграми зусиль, яку показано на рис. 4.3:
Рис. 4.3. Діаграма тягових зусиль
в стрічці конвеєра.
ПБ – приводний барабан;
НБ – натягувальний барабан;
β Q0 – відвідний вантаж;
F – зусилля натягу стрічки;
Vк – швидкість руху стрічки.
β – кут нахилу стрічки.
Кут нахилу β ≤ 20 ÷ 22°, при більших кутах для утримання
вантажу на стрічці необхідно використовувати додаткові пристрої. Для нормальної роботи стрічка повинна мати попередній натяг F0.
Зусилля натягу стрічки змінюється від (·)0 до (·)3, набігаючого краю стріч –ки і складає зусилля Fнаб.
Fнаб. = F0 + Fп + Δ F + Fнб., де
F0 – зусилля попереднього натягу стрічки;
Fп = Gв·Sinβ – зусилля від піднімання вантажу;
Δ F = с(Gв+ G0)·Cosβ – сумарне зусилля від тертя, де
Gв – вага вантажу;
G0 – вага несучих і тягових елементів;
с – загальний коефіцієнт опору руху, с = 0, 02 ÷ 0, 05;
Fнб. – зусилля від тертя в підшипниках натягу вального барабану;
Fнб. ≈ 2F0 ·μ ·d/D, де
μ – коефіцієнт тертя = 0, 03 ÷ 0, 06;
d – діаметр цапфи підшипника;
D – діаметр барабану натягування.
Зусилля Fс, яке долається двигуном, створюється різницею зусиль в точках 0 і 3.
Fс = Fнб.– F0 + Fпб. = Fп+ Δ F + Fнб.+ Fпб ., де
Fпб.≈ 2Fнб. ·μ ·d′ /D′, – зусилля опору руху від тертя в опорах приводного барабану.
Необхідна потужність двигуна:
, де
Kз – коефіцієнт запасу = 1, 1÷ 1, 3;
η п – ККД трансмісії;
Vк – швидкість руху стрічки, м/с.
Необхідна кутова швидкість, рад/с:
ω дв.= 2Vк·ір/Dпб.
Вибір двигуна з каталогу за умовою: Рном. ≥ Рдв.
При значний довжині конвеєрної лінії встановлюється декілька приводів. При цьому тяговий орган кожного приводу передає зусилля, пропорційне статичному опору тільки даної ділянки конвеєра.
3. Електричні схеми керування конвеєрними лініями.
Для прикладу розглянемо схему керування конвеєрною лінією з трьома послідовно працюючими конвеєрами (рис. 4.4):
М1, М2, М3 - двигуни
приводу конвеєрів;
КнП – кнопка пуску
лінії;
КнС – кнопки зупинки;
ЛСЗ – лампи зеленого
кольору сигналізації
готовності;
ЛСК – лампи червоного
кольору сигналізації
роботи;
К – контактори;
РТ – теплові реле.
Рис. 4.4. Схема керування двигунами послідовно працюючих конвеєрів.
В розглянутій схемі пуск двигунів відбувається практично одночасно, тому при великій кількості конвеєрів з умов електропостачання це може бути не завжди прийнятним.
З метою усунення глибоких просадок напруги в мережі пуск електродви –гунів виконується в функції часу або в функції швидкості.
Зупинка двигунів може також відбуватися в визначений послідовності в функції часу або в функції швидкості.
Часто виробничій процес обслуговується групою конвеєрів, поєднаних за -гальним технологічним циклом в поточно-транспортувальну систему (ПТС).
Прикладом може бути ПТС, схема якої приведена на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Схема поточно-транспортувальної системи.
В ПТС конвеєри можуть створювати декілька паралельних
або послідовних кіл. При цьому рух тягових органів кон -
веєрів повинен бути строго узгоджений. Для цього пуск
або зупинка повинні виконуватися в визначений послідов-
ності.
- 1
Розглянемо схему групового електроприводу з пуском в функції швидкості (рис. 4.6.). Схема забезпечує керування асинхронними двигунами з КЗ рото –ром чотирьох конвеєрної лінії, як з диспетчерське так і місцеве. Включення двигунів відбувається в функції швидкості, тобто кожний послідуючий дви –гун вмикається після того як попередній досягне номінальної швидкості.
а)
Рис. 4.6. Схема групового електроприводу ПТС з пуском в функції швидкості.
При налагоджувальних роботах можливе місцеве керування кнопками КнПМ і КнСМ, які розташовані безпосередньо біля конвеєра.
Вибір типу керування здійснюється перемикачем режиму роботи ПУ1.
При режимі місцевого керування «МІСЦ,» вмикається проміжкові реле РП, замикаючі контакти якого готують пускові кола котушок контакторів включення КЛ1 – КЛ4 для керування двигунами з місця.
При дистанційному керування з пульту диспетчера ПУ1 находиться в положенні «ДИСТ.» При натисканні кнопки «ПУСК» КнП заживлюються реле пуску лінії ПЛ1 і ПЛ2. Контакти ПЛ1 шунтують пускову кнопку, вмикають сирену Ср передпускової сигналізації і подають живлення на моторне реле часу РВ, яке з витримкою часу припиняє роботу сирени, а другим контактом вмикає проміжкові реле РП4 керування транспортером, який розташований останнім в вантажному потоці. Замикаючий контакт РП4 вмикає контактор КЛ4 і двигун М4. Пуск двигуна попереднього конвеєра можливий лише при досягненні двигуном М4 номінальних обертів, при яких реле контролю швидкості РС4 включить РП3. Реле РП3 включить контактор КЛ3 і двигун М3. Всі інші двигуни запускаються аналогічно.
Після пуску головного конвеєра його РС1 відключить реле пуску лінії ПЛ1 і ПЛ2, які розімкнуть кола котушок РП1 – РП4, але вони залишаються включеними через замкнені контакти РС1 – РС4, контролюючі тім самим робочій стан тягового полотна конвеєра.
Контрольні запитання.
1. Які типи механізмів належать до неперервного транспорту? Поясніть їх призначення та використання.
2. Який режим роботи механізмів неперервного транспорту і за яким навантаженням вибирається потужність їх приводних електродвигунів?
3. Який електропривод застосовують до конвеєрів і в яких режимах роботи?
4. Визначити потужність приводного двигуна для конвеєра, встановленого з кутом підіймання β.
5. Вимоги до приводу механізмів неперервного транспорту.
6. Які механізми неперервного транспорту потребують регулювання їх швидкості? Поясніть, чому.
7. Як і якими пристроями здійснюється регулювання швидкостей механізмів неперервного транспорту?
8. Яку апаратуру використовують і як реалізується керування нерегульованими механізмами неперервного транспорту?
9. Сформулюйте визначення поточно-транспортної системи.
10. Яка умова пуску та зупинки поточно-транспортної системи в залежності від напряму потоку вантажів?
Розділ 5. «Електроустаткування компресорних, вентиляційних
і насосних установок.
Тема 5.1. «Електроустаткування компресорних і вентиляційних
установок.
1. Призначення, класифікація і будова компресорів і вентиляторів.
Загальні відомості. До числа механізмів, найбільш розповсюджених на промислових підприємствах, електричних станціях, шахтах, гідротехнічних спорудах, у комунальному господарстві міст, належать компресори, помпи і вентилятори, котрі споживають близько 20 % вироблюваної електроенергії.
Особливе місце вони займають в зв'язку з будівництвом і експлуатацією газо- і нафтопроводів, з експлуатацією зрошувальних систем, оскільки перекачування великої кількості нафти, газу і води вимагає застосування компресорів і помп великої подачі, а отже, і великої встановленої потужності приводних електродвигунів - від одиниць до десятків тисяч кіловат, наприклад, для турбокомпресорів - до 18 000 кВт, помп - до 73 000 кВт і вентиляторів - до 5 000 кВт. Тиск в таких механізмах і їхня подача знаходяться в широких межах: наприклад, для гідропресування використовуються компресори, котрі створюють тиск до 1 600 МПа.
Енергія стиснутого повітря використовується для приводу різного облад –нання і інструменту, в пристроях пневмоавтоматики. Компресори також використовують для відділення газів з повітря на газодобувних станціях.
Класифікація компресорів.
Н≤ 1000·105Па
ω =30÷ 75рад/с
Н≤ 6·105Па Н≤ 15·105Па
ω ≤ 1200рад/с ω ≈ 300рад/с
За принципом роботи розглянуті механізми бувають поршневі, відцентрові і ротаційні (останні через їхню складність і малу надійність застосовуються рідко). Поршневі механізми у більшості випадків працюють на малих швидкостях, а відцентрові і ротаційні - на середніх і високих.
Компресори. За принципом дії компресори поділяються на відцентрові і поршневі. Відцентрові компресори за конструкцією підрозділяють на турбінні і ротаційні. У турбінному компресорі (рис. 5.2, а) ротор 1 своїми лопатями під час обертання захоплює газ із впускного трубопроводу 2 і викидає його у випускний трубопровід 3. Збільшення тиску відбувається за рахунок підвищення швидкості руху частинок газу і його стискування між лопатями і корпусом компресора внаслідок ексцентричного розташування ротора.
У ротаційному компресорі (рис. 5.2, б) збільшення тиску здійснюється стискуванням газу в камерах, утворених за допомогою пластин /, котрі переміщаються під дією відцентрових сил у напрямних ротора 2 під час його обертання і притискаються до стінок корпуса. Впускний вентиль 6 і випускний вентиль З під час роботи компресора відкриті. Для забезпечення роботи компресора за відсутності споживання стиснутого газу слугує обхідний трубопровід 4 з вентилем 5.
Такі компресори застосовуються для одержання тисків до 6·105 Па (турбінні) і до 15·105 Па (ротаційні). Для їхніх механізмів характерна простота конструкції, надійність в експлуатації і висока продуктивність.
Продуктивність Q, статичне навантаження М і Р на валу відцентрових компресорів, за відсутності протитиску і втрат неробочого ходу зв'язана з частотою обертання ω залежністями (рис. 6.2.а, б, в) -(механізми з вентилятор- ною характеристикою). Однак у реальних установках показник степеня Р може коливатися в межах 2, 5 ÷ 6.
У поршневому компресорі (рис. 5.2, в) під час обертання кривошипного вала і переміщення поршня 2 вниз газ засмоктується через відкритий впускний клапан 3. Під час руху поршня вверх клапан З закривається, відбувається стискування газу, який через випускний клапан 4 направляється до споживачів.
Поршневі компресори відрізняються нерівномірністю подачі газу. Вони бувають одно- і багатоступеневі. У компресорі одинарної дії подача газу здійснюється тільки під час ходу поршня вверх. У компресорі подвійної дії подача газу здійснюється під час ходу поршня в обидва боки.
Миттєва потужність р, на валу таких механізмів змінюється за синусоїдним законом в залежності від кута повороту φ кривошипа (рис. 5.3, г). З метою згладжування графіка навантаження на валу приводного двигуна встановлюють маховик. Для зменшення коливань тиску у споживача між ним і компресором ставлять ресивер (проміжний герметичний резервуар - повітрозбірник). Поршневі компресори мають більш складну конструкцію, ніж відцентрові, і застосовуються для одержання тисків до 1000-105 Па з відносно невеликою продуктивністю.
Високі тиски газу можна отримати тільки в багатоступеневих компресорах, у яких газ стискується послідовно в декількох циліндрах або камерах. Під час стискування газу в компресорах виділяється велика кількість тепла, яке звичайно відводиться за допомогою проточної води, що проходить через кожух компресора. Завдяки охолодженню зберігається незмінною температура стисненого газу і знижується потужність приводного двигуна. Кутова швидкість робочого вала у компресорів складає: в поршневих -30-75 рад/с, у ротаційних - 300 рад/с, у турбінних - до 1200 рад/с.
Рис.5.2. Конструкція компресорів.
а)- відцентрового, б)- ротаційного,
в)- поршневого.
Q = CQ·ω M = CМ·ω 2 Р= СР·ω 3
а) б) в) г)
Рис.5.3. Характеристики відцентрового (а, б, в) і поршневого (г) компресорів.
Вентилятори призначені для вентиляції виробничих приміщень, відсмок -тування газів, подачі повітря або газу в камери електропечей, до котелень і інших установок. Вентилятори створюють перепад тиску (0.01÷ 0, 1)·105 Па.
За конструкцією вентилятори поділяються на відцентрові й осьові. Вони випускаються в декількох виконаннях у залежності від напрямку виходу повітря (вверх, вниз, горизонтально і т. д.) і напрямку обертання.
Робоче колесо 1 відцентрового вентилятора (рис. 5.4, а) обертається в кожусі 2. Повітря засмоктується через бічний отвір 4 і викидається через вихідний розтруб 3.
Осьовий вентилятор (рис. 5.4, б) має робоче колесо з декількома лопатями, подібними за формою до лопаті повітряного чи гребного гвинта. Колесо обертається електродвигуном 2, укріпленим усередині корпуса З, і таким чином створюється тяга (потік) повітря через розтруб вентилятора.
Найбільше поширення на промислових підприємствах одержали відцентрові вентилятори. Вони мають таку ж, як і відцентрові компресори, залежність статичної потужності на валу від швидкості, тобто вентиляторну характеристику. Момент на валу вентилятора змінюється пропорційно до квадрату швидкості, а продуктивність вентилятора пропорційна до кутової швидкості в першому степені. (СQ, СМ, СР – конструктивні коефіцієнти механізмів відцентрового типу).
Рис.5.4. Конструкція вентиляторів: а) – відцентрового, б) – осьового.
2. Електропривод компресорів і вентиляторів.
Для даної групи механізмів характерним є довготривалий режим роботи, тому вони мають електропривод нереверсивний з рідкими пусками.
Для вентиляційних установок і відцентрових компресорів застосовують асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором і синхронні двигуни. При потужностях > 50 ÷ 100 кВт синхронні двигуни економічно більш вигідні. Крім того вони підвищують Cosφ підприємства.
Для поршневих компресорів, які мають на валу пульсуючий момент, харак-
терними є коливання ротора синхронного двигуна. Щоб зменшити такі коливання та усунути можливість випадіння двигуна з синхронізму, для при -
водів поршневих компресорів використовують спеціальні тихохідні синхрон- ні двигуни (250÷ 300 об/хв.) з великою перевантажувальною здатністю, під – вищеним моментом інерції ротора і великим значенням синхронізуючого моменту. Для передачі обертового моменту від двигуна до валу компресора, як правило, використовують клино-пасові передачі з масивними шківами, які відіграють роль маховиків для згладжування пульсацій моменту наванта -ження на валу двигуна.
Вибір потужності електродвигуна.
Потрібну потужність двигуна знаходять по потужності на валу механізму враховуючі втрати в проміжних механічних передачах.
Потужність двигуна поршневого компресора визначається по формулі:
kз – коефіцієнт запасу = 1, 05 ÷ 1, 15;
Q – продуктивність, м3/с;
А – адіабатична робота стиснення 1м3 повітря від атмосферного тиску Р1=1, 01·105 Па до необхідного Р2. А визначається за спеціальними таблицями:
| Р2 ·105, Па | ||||||||
| А·103, Дж/м3 |
Таблиця 5.1. Залежність адіабатичної роботи стиснення повітря від тиску.
η к – ККД компресора, (0, 6 ÷ 0, 8);
η п – ККД передачі, (0, 9 ÷ 0, 95).
Потужність двигуна приводу вентилятора і відцентрового компресора визначається по формулі:
kз – коефіцієнт запасу = 1, 1 ÷ 1, 2 – при Рдв > 5 кВт;
1, 5 - при Рдв. ≤ 2 кВт;
2, 0 - при Рдв. ≤ 1 кВт
Q – продуктивність, м3/с;
Н – напір газу, Па;
η в – ККД вентилятора, (0, 5 ÷ 0, 85) – для осьових;
(0, 4 ÷ 0, 7) – для відцентрових;
η п – ККД передачі, (0, 9 ÷ 1, 0).
При виборі двигуна з каталогу користуємося умовами:
1. Рном. ≥ Рдв.,
2. ω ном ≈ ω р, де ω р – розрахункова кутова швидкість вентилятора (відцентро- вого компресора), яка визначається відповідно характеристиці Q(ω).
Для перевірки вибраного двигуна на навантаження визначається номіналь –
ний момент двигуна і використовується характеристика М(ω).
3. Схеми керування компресорними і вентиляційними установками.
А) схема керування електроприводом компресорної установки, технологіч- на схема якої представлена на рис. 5.5.
Рис.5.5. Технологічна схема
компресорної установки.
1 – приводні електродвигуни;
2 – поршневі компресори;
3, 4 – трубопроводи охолод
ження;
5, 9 – зворотні клапани;
6 – повітроочисні пристрої;
7 –розвантажувальний вентиль;
8 – повітропроводи; 10 – ресивери; 11 – електроконтактні манометри; 12 – вихід.
Для автоматизації роботи компресорних установок використовується спеці- альна апаратура керування компресорами, - електроконтактні манометри та струминні реле, схеми яких представлені на рис.5.6.
Рис.5.6. Апаратура керування компресо -
рами: а) – електроконтактний манометр:
1 – чутливий елемент – трубка Бурдона;
2 – нерухомий контакт нижнього рівню;
3 - нерухомий контакт верхнього рівню;
4 – рухомий контакт.
б) струминне реле:
1 – діафрагма; 2 – сильфони; 3 – контакти;
4 – сигнальні трубки; 5 – розхідний трубо -
провід.
Для регулювання по поточному значенню тиску використовуються діфе – ренційні індуктивні манометри, які вмикаються в мостові вимірювальні системи і працюють разом з виконавчими механізмами.
Схема керування компресорною установкою.
На рис. 5.7. представлена схема керування компресорною установкою, яка складається з двох агрегатів з приводом від асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором.
Рис.5.7. Схема керування компресорною установкою.
Схема призначена для підтримання тиску в встановлених межах в системі постачання стиснутого повітря від компресорної установки з двох агрегатів.
Склад схеми:
А) – силова частина:
М1, М2 – електродвигуни приводу компресорів.
Б) – схема керування:
SA1, SA2 – перемикачі режимів роботи;
KPmin1 – контакти електроконтактного манометра середнього тиску;
KPmin2 – контакти електроконтактного манометра низького тиску;
KPmax – контакти електроконтактного манометра високого тиску;
К1 – К4 – проміжні реле;
КТ – реле часу;
КМ1, КМ2 – силові контактори пуску двигунів компресорів.
В) – елементи сигналізації:
HL, AU – сигнальна лампа і акустичний (звуковий) апарат низького тиску.
Г) – апарати захисту:
QF1, QF2, QF3 – автоматичні вимикачі.
Робота схеми.
А) ручний режим вмикається встановленням перемикачів SA1(SA2) в положення «РУЧ.». При цьому спрацьовують контактори КМ1(КМ2) і вмикають двигуни компресорів. Значення тиску в системі контролюється візуально по манометрам.
Б) автоматичний режим вмикається встановленням перемикачів SA1(SA2) в положення «АВТ.». При цьому при увімкнутих автоматичних вимикачах спрацьовують реле К4, К1 і К2, через силові контактори КМ1, КМ2 запуска - ють двигуни компресорів і стають на самоблокування через контакти К3.
1) З початком роботи компресорів розмикаються контакти манометрів низького і середнього тиску KPmin1 і KPmin2.
2) При досягненні максимального тиску в системі замикаються контакти манометра високого тиску KPmax, спрацьовує реле К3 і своїми контактами розмикає коло живлення реле К1 і К2, що приводить до зупинки двигунів.
3) При зниженні тиску до середнього значення замкнуться контакти KPmin1 внаслідок чого запуститься перший компресор (М1).
4) При зниженні тиску до мінімального значення замкнуться контакти KPmin2 внаслідок чого запуститься і другий компресор (М2).
5) Якщо при двох працюючих компресорах тиск в системі не відновлю -ється (або не зростає при запуску установки) буде світитися сигнальна лампа HL, а з витримкою часу спрацює акустичний апарат AU (сирена) і подасть звуковий сигнал.
При значних потужностях (понад 300 кВт) для приводу компресорних уста- новок використовують синхронні двигуни змінного струму. Прямий пуск синхронного двигуна показаний на рис. 5.8.
Рис.5.8. Схема керування синхронним двигуном з тиристорним збудником.
У схемі є роз'єднувач Р, масляний вимикач В; синхронний двигун М з обмоткою збудження; тиристорний збудник Т, виконаний за трифазною нульовою схемою з узгоджувальним трансформатором Тр і блоками керування, регулювання і захисту БКРЗ. з'єднаними з трансформаторами напруги ТН і струму ТС: тиристорні ключі Т1 і Т2 з колами керування Д1, Ст1 і Д2. Ст2; пусковий резистор Rп (його опір більший від опору обмотки збудження в чотири і більше разів).
Схема забезпечує автоматичну подачу збудження під час пуску двигуна у функції струму статора і ковзання, автоматичне форсування збудження в момент зниження напруги мережі (до певного значення), автоматичне гасіння поля збудження двигуна в час його відімкнений, захист від коротких замикань в системі збудження, від затяжного пуску і від перенапруг на ти - ристорах збудника.
Якщо трансформатор Тр вже підключений до мережі (працює в режимі неробочого ходу), а роз'єднувач Р замкнений, то для пуску двигуна досить включити вмикач В. Тоді під дією пускового струму БКРЗ блокує тирис - торний збудник Т, а на обмотку статора подається напруга мережі, яка індукує в обмотці збудження напругу, достатню для спрацювання стабілі -тронів Cт1, і через діоди Д1 відкриваються тиристори Т1, котрі підключають обмотку збудження до пускового резистора Rп. Таким чином розгін двигуна здійснюється із замкненою обмоткою збудження на пусковий резистор Rп.
Для форсованого розгону двигуна з більшим струмом в обмотці збудження слугує другий тиристорний ключ Т2, котрий працює подібно до першого, тільки він шунтує частину опору резистора Rп (таке ввімкнення обмотки збудження двигуна знижує перенапругу на ній і на тиристорах збудника).
Керування подачею збудження синхронного двигуна здійснюється у функції струму статора і ковзання, а саме: з досягненням двигуном підсинхронної частоти обертання струм статора знижується, блокування збудника знімається, ключі Т1 і Т2 закриваються, система автоматики БКРЗ подає команду на підключення збудника до живлення і подачу підвищеного струму збудження в обмотку (усі ці операції узгоджені у часі). Після того, як двигун ввійде у синхронізм, струм збудження знижується до номінального значення.
З відключенням масляного вмикача система автоматики БКРЗ переводить тиристорний збудник в інверторний режим, забезпечуючи тим самим гасіння поля двигуна, а надалі повернення схеми у початковий стан.
Для системи збудження синхронного двигуна розглянутих механізмів випускаються комплектні тиристорні пристрої серій КТУ, ТВУ і ВУ для синхронних двигунів потужністю від 100 до 12 500 кВт.
Схема керування вентиляційною установкою.
Схема, яка представлена на рис.5.9. призначена для підтримання на задано- му рівні температури в овочевих сховищах шляхом регулювання інтенсив –ності їх вентиляції. Це можливо здійснити зміною кількості паралельно пра –
цюючих механізмів і зміною їх продуктивності.
Рис.5.9. Схема електроприводу вентиляційної установки.
а) – схема силового кола; б) – схема кіл керування; в) – механічні характеристики М.
Склад схеми.
а) – силова частина:
М1 – М4 – електродвигуни вентиляторів В1 – В4;
TVA – автотрансформатор.
б) – схема керування:
SA – перемикач роду роботи;
SA1 – перемикач перемикач ручного керування швидкістю;;
SA2 – перемикач ручного включення групи вентиляторів В3, В4;
РТ1, РТ2 – регулятори температури;
К1 – К4 – виконавчі реле РТ;
КМ – лінійний контактор;
КМ1 – КМ3 – силові контактори регулювання напруги;
КМ4 – контактор включення В3, В4;
КМ5 – силове реле.
Робота схеми.
1. Температура відповідає заданий: реле регуляторів К1, К2, К3, К4 знеструмлені, заживлені КМ і КМ2, - вентилятори працюють на середній швидкості.
2. Підвищення температури: РТ1 вмикає К1, внаслідок чого КМ2 вимикається, а КМ3 вмикається, - вентилятори працюють на номінальній швидкості.
3. Зниження температури: РТ1 вмикає К2, внаслідок чого вимикається КМ3, а КМ1 вмикається, вентилятори працюють на пониженій швидкості.
4. Подальше зниження температури: РТ2 вмикає К3, внаслідок чого вимикається КМ4 і вимикається група вентиляторів В3, В4.
5. Подальше зниження температури: РТ2 вмикає К4, внаслідок чого вимика- ється КМ5, яке відключає лінійний контактор КМ і вимикаються всі вентиля- тори.
Електронна схема регуляторів РТ забезпечує включення вентиляторів на середню швидкість при досягненні заданого значення температури.
Тема 5.2. Електроустаткування і схеми керування насосними
установками.
1. Призначення і будова насосів.
Поршневі насоси використовуються для перекачки рідин при великих гли- бинах всмоктування (> 5 – 6 м).
Внаслідок зворотно-поступового руху поршню для таких насосів мають місце пульсації навантаження на валу приводного двигуна. Напір на виході такого насосу є нерівномірним.
Поршневий насос пускається в хід під навантаженням, тому двигун приво- ду повинен мати підвищений пусковий момент.
Двигуни поршневих насосів з’єднуються з робочім валом насосу через понижуючий редуктор.
Відцентрові насоси (помпи) мають більше розповсюдження завдяки прос- тоті їх конструкції, можливості установки робочого органу помпи безносе -редньо на вал двигуна і легкому пуску провідних електродвигунів.
У спіральному корпусі 1 помпи міститься робоче колесо 2 з лопатями. Під час обертання колеса двигуном Д рідина, яка надходить до центра колеса із забірного резервуара 6 через усмоктувальний трубопровід 7 і відкриту засувку 8, викидається відцентровою силою Установки з відцентровими помпами (рис. 5.10) мають значно ширше застосування. У спіральному корпусі 1 помпи міститься робоче колесо 2 з лопатями. Під час обертання колеса двигуном Д рідина, яка надходить до центра колеса із забірного резервуара 6 через усмоктувальний трубопровід 7 і відкриту засувку 8, викидається відцентровою силою лопатів на периферію корпусу. В резуль -таті у центрі робочого колеса створюється розрідження, рідина засмоктується в помпу, знову викидається лопатями колеса на периферію корпуса і далі подається в напірний трубопровід 3. Отже, у системі з відкритою засувкою 5 створюється безупинний плин рідини і відцентрова помпа працює рівномірно.
а)
б)
Рис.5.10. Технологічна схема насосної
установки а) і будова відцентро-
|
|