Крановое управление. Крановое электрооборудование и схемы управления кранами

Наше знакомство с автокраном КС-35714К на шасси КамАЗ-53215 состоялось на площадке компании «Автодин», любезно предоставившей автокран для теста. При осмотре техники возник вопрос: если что-то случится с двигателем и потребуется добраться до него, надо будет поднять кабину. Однако над кабиной расположена стрела крановой установки, и в транспортном положении крюк крана натянут через тросы переднего бампера. Получается, что, если двигатель не работает, нельзя, опустив трос подъема, приподнять стрелу и сдвинуть ее вбок, чтобы поднять кабину. Специалисты компании «Автодин» нас успокоили: оказывается, для таких случаев справа на раме шасси предусмотрен ручной гидравлический домкрат.

Убедившись, что состояние автокрана соответствует всем требованиям для его перегона, мы сели за руль и направились к месту нашей постоянной работы – на автополигон. Сразу остановимся на особенностях вождения автокрана в сравнении с обычным автомобилем. КамАЗ-53215 в бортовом или самосвальном исполнении на сегодняшний день – обычный грузовой автомобиль, с которым легко управляется любой водитель. Выбор скорости прохождения поворотов на дорогах, при съезде с них, а также при разворотах – дело привычное, тем не менее в управлении автокраном есть свои особенности. Дело в том, что масса крановой установки обычно соответствует полной грузоподъемности шасси, на котором она установлена. Центр тяжести такой конструкции существенно выше, чем у обычного груженого автомобиля, поэтому при движении по дорогам следует соблюдать особую осторожность и выбирать меньшую скорость для маневров, чем на простом грузовике на таком же шасси. Правила дорожного движения именно потому и ограничивают скорость движения подобной спецтехники на дорогах. В соответствии с этим шасси, предназначенные для установки крановой и другой техники с подобными ограничениями, имеют соответствующие доработки, понижающие скорость движения.

Вид кабины крана сбоку

По дороге на автополигон мы обратили внимание на особенности шасси КамАЗ-53215. Во-первых, максимальная частота вращения ограничена 2 000 мин -1 . Во-вторых, передаточное отношение редукторов задних мостов шасси такое, что максимальная скорость на высшей пониженной передаче не превышает 60 км/ч, а на повышенной – 70 км/ч. В остальном передвижение по дорогам на КС-35714К не отличается от передвижения на КамАЗ-53215 с грузом 11 т без прицепа. Масса крановой установки составляет почти 11 т, что соответствует максимальной грузоподъемности шасси, на котором она установлена.

В режиме имитации городского движения машина напоминает груженый КамАЗ-53215 без прицепа, причем из-за более высокого передаточного отношения редукторов заднего и среднего мостов ее динамические качества даже несколько лучше. Расход топлива на установившихся режимах 40 и 50 км/ч вполне приемлемый, но этот показатель и не особенно важен для автокрана.

На полигоне, установив на кран измерительную аппаратуру, мы занялись тщательным изучением его технической характеристики. Несмотря на скромную грузоподъемность – 16 т, у крана вполне приличные возможности. Трехсекционная выдвижная телескопическая стрела длиной 8...18 м с легким решетчатым дополнительным гуськом длиной 8 м позволяет поднимать грузы на высоту до 25 м и работать при достаточно большом горизонтальном вылете – до 18 м. Возможность выдвижения секций стрелы с грузом на крюке позволяет выполнять монтажные работы в стесненных условиях.

Кабина, как и на всех современных кранах, оснащена удобным электронным помощником, позволяющим устанавливать на рабочем месте необходимые ограничения допустимых перемещений груза с учетом уменьшения грузоподъемности, при увеличении вылета во время перемещения груза. Все это существенно облегчает работу крановщика.

Крановая установка оснащена устройством, без которого сегодня органами надзора за грузоподъемными механизмами запрещается эксплуатация автокранов. Речь идет о механизме, не допускающем подвод стрелы к линиям электропередачи на расстояние менее допустимого. Для удобства установки крана на выдвижные опоры сзади на раме шасси, около рычагов управления выдвижными опорами, установлен уровень, поскольку для работы крана необходимо обеспечить горизонтальное положение опорно-поворотного устройства. Перевод автокрана из транспортного в рабочее положение занимает немного времени. Процедура проста, и основное время уходит на установку опорных площадок на нижнюю часть гидроцилиндров выдвижных опор. Далее поворотом рукоятки управления к гидронасосу, работающему от коробки отбора мощности КП шасси, подключаем рычаги управления выдвижными опорами, одним нажатием соответствующего рычага выдвигаем опоры из рамы и, опустив на землю, приподнимаем шасси и по уровню устанавливаем горизонтальное положение опорно-поворотного устройства.

Переключив гидронасос той же рукояткой на работу механизмов, управляемых из кабины крановщика, занимаем в ней место. Проблем с работой крановой установки – никаких. Все операции, а именно подъем и опускание груза тросом, подъем и опускание стрелы крана, изменение длины стрелы и поворот кабины крана со стрелой, управляются соответствующими рычагами, причем скорость выполнения операции пропорциональна величине перемещения соответствующего рычага управления. На рычаге управления подъемом-опусканием груза есть кнопка ускоренного режима работы, что существенно упрощает операции по позиционированию крюка при захвате груза. При определении часовых расходов топлива работа крановой установки велась с грузом массой 2 т, что позволило проверить и максимальную длину стрелы, и предельный вылет, допустимый с таким грузом.

Несколько слов об электронном помощнике, установленном в кабине крана. Расположив кран на площадке для тестирования, сначала задали предельные углы поворота кабины со стрелой: с одной стороны поворот стрелы ограничен углом здания, с другой – высоким столбом освещения. Далее ограничили предельный вылет груза от оси поворотного устройства и задали предельный опрокидывающий момент при работе с выдвижными упорами. Теперь можно работать, не оглядываясь на все ограничения. Все это существенно облегчает труд и снижает утомляемость крановщика.

Педалью управления подачей топлива двигателя шасси, расположенной в кабине крана, можно обеспечить два фиксированных режима работы по оборотам. К этому можно добавить лишь одно замечание: отбор мощности от двигателя ограничен 40%. Речь идет о работе с предельными по массе грузами. Но и с небольшими грузами могут возникнуть проблемы, если работать на частоте вращения, близкой к холостому ходу: мощности двигателя может не хватить при подъеме такого груза, и тогда он начинает работать «враскачку», меняя обороты. Рано или поздно возникнут осложнения, особенно если вспомнить, что опорные плиты могут опираться на грунт и продавливать его, а значит, кран может упасть. Во избежание подобных случаев в кабине крановщика справа от сиденья расположен второй уровень, показывающий степень горизонтальности опорно-поворотного устройства крана, следить за которым необходимо во время работы.

Сегодня все чаще встречаются краны с управлением типа джойстик, существенно облегчающим работу, однако неплохо и комфортно можно работать и на нашем кране. И все же хотелось бы видеть у наших производителей результаты последних достижений в области систем управления крановой техникой. Тем не менее при такой стоимости кран КС-35714К производства ОАО «Автокран» уже нашел свое место на рынке подобной техники.

Редакция благодарит компанию «Автодин», любезно предоставившую технику для теста.

Управлять автокраном нелегко, но довольно интересно. Тот, кто хоть однажды видел профессиональный конкурс машинистов, наверняка был восхищён тем, как профессионал закрывает крюком спичечную коробку, не помяв её. Каждый машинист имеет свои наработки, и о них непосвящённым людям он не рассказывает.

Однако знание азов работы машиниста автокрана интересно и полезно даже нанимателю техники для погрузо-разгрузочных или строительных работ.

В строительстве обычно используют для укладки фундамента. Погрузо-разгрузочные работы ведутся либо вручную, либо с применением техники. Первый метод так и называется - ручной, второй - механизированный. Последний обязателен для грузов массой более 50 кг, а также для подъёма грузов на высоту, превышающую 2 м.

Если кран используется на стройке, то перед тем, как приступить к работе, машинист автокрана должен прочитать проект строительно-монтажных работ. Если же предстоят погрузо-разгрузочные работы - то осмотреть площадку, на которой они будут проводиться. Если рядом с рабочей площадкой (менее чем в 30 м) находится линия электропередач, машинисту потребуется наряд-допуск, позволяющий начать работу.

Использовать разрешается только автокран с ещё не выработанным ресурсом. Эксплуатировать списанные краны технически запрещено.

Перед началом работ машинист производит осмотр ещё не запущенной машины, проверяя её техническое состояние. Затем оператор запускает кран на холостой ход, чтобы убедиться в исправности механизмов.

Место, где проходят работы, должно быть хорошо освещено. Если рабочая зона находится в сильном тумане или идёт снег, что не позволяет крановщику хорошо различать груз и жесты стропальщика, работу прекращают до изменения погодных условий. Таким же образом крановщик поступает в случае грозы или сильного ветра.

В зимнее время работы на автокране можно производить только при допустимой техпаспортом машины минусовой температуре. Существует у кранов и ограничение по влажности воздуха. Обычно, если температура воздуха выше 25°С, влажность его не должна превышать 80%.

Если работу сопровождают более жёсткие климатические условия (например, тропические или Крайнего Севера), то потребуется специальная модель автокрана.

Автокран должны обслуживать, как минимум, два человека: машинист и стропальщик. В некоторых фирмах полагают, что это всё может выполнять и один человек. Но допускать этого нельзя, поскольку машинист не должен отлучаться от пульта управления. Только, находясь в кабине, он может контролировать ситуацию.

В функции стропальщика входит закрепление грузов для подъёма. Для этого он использует специальное приспособление - стропы. Каждый стропальщик проходит профессиональное обучение, человека «с улицы» никто не возьмет крепить тяжёлые опасные грузы. Наоборот, чем опытнее стропальщик, тем лучше. Ведь, закрепляя иные «неформатные» грузы, иногда приходится применять инженерную мысль!

С грузом массой 5-10 тонн справляется один стропальщик. Если груз весит 40-50 тонн, то застропить его одному человеку уже физически невозможно. В отдельных случаях могут понадобиться усилия трёх и более стропальщиков, например, если работе препятствуют тяжёлые климатические условия или груз весит до 100 тонн. Закреплённый груз обязательно должен принять устойчивое положение. Если о весе груза информации нет, то стропят и перемещают его, только определив фактическую массу.

Подъёмы, опускания, переносы груза, торможения выполняют плавно, без рывков. Поднятый и двигающийся груз должен находиться, как минимум, на полметра выше предметов, которые встречаются на его пути.

Существует расхожий стереотип о том, что на стройке неминуемо происходят несчастные случаи. Однако риск есть в любой технической работе - например, в судостроении, ремонте автомобилей и даже при монтаже электрической проводки жилого дома. Поэтому, в любой работе требуется соблюдение техники безопасности.

Московские мастера-2015. Машинист автокрана

Видео: Аренда спецтехники и услуги грузоперевозки без посредников!

Управление краном осуществляется с выносного пульта. Переключив тумблер «Управление краном» в положение «ВКЛ» или включив управление джойстиком, АСК перейдет в режим управления краном. При этом появится окно отображения состояний концевых датчиков и управляющих сигналов, приведенное на рис. 6.8 – для машин МПТ и рисунке 6.9 – для машин АДМ.

Рис. 6.8 . Окно управления краном МПТ

1 – флаг «Поворот крана»; 2 – флаг «Ограничение сектора поворота»; 3 – флаг «Перегруз двигателя поворота»; 4 – флаг «Поворот запрещен»; 5 – флаг «Запрет перемещения тележки»; 6 – флаг «Запрет подъема груза»; 7 – флаг «Перегруз крана»

Рис. 6.9. Окно управления краном АДМ:

1 – флаг «Горзинтирование люлек»; 2 – флаг «Перегруз люльки»; 3 – флаг «Запрет подъема стрелы»; 4 – флаг «перегруз двигателя горизонтирования»; 5 – флаг «Подъем/опуск крана»

В табл. 6.4 приведено описание флагов состояния и управления в соответствии с рис. 6.8.

Таблица 6.4

Символ	Описание	Позиция
	Действие: поворот крана
	Состояние: замкнут концевой датчик поворота
	Состояние: ограничение сектора поворота
	Состояние: перегруз двигателя поворота
	Действие: движение тележки крана или телескопа
	Состояние: замкнут концевой датчик ограничения перемещения
	Состояние: перегруз двигателя тележки
	Действие: подъем / опуск груза
	Состояние: замкнут концевой датчик ограничения подъема / опуска груза
	Состояние: перегруз тали
	Состояние: поворот запрещен
	Состояние: перегруз крана (сигнал от ОНК)
	Состояние: запрет перемещения тележки
	Состояние: запрет подъема груза

Для машин, оборудованных гидравлическим краном или краном с магнитной шайбой используются дополнительные флаги индикации (табл. 6.5).

Таблица 6.5

Для управления краном необходимо выбрать один из двух режимов «Управление с приводом» или «Управление без привода». В случае если выбран режим «Управление с приводом», АСКУМ производит управление поворотом крана через частотный преобразователь УППР. При этом происходит слежение за

краном через частотный преобразователь УППР, за ошибками преобразователя и плавной остановкой.

Использование этого режима позволяет управлять краном с высокой точностью и плавностью. Если выбран режим «Управление без привода», управление поворотами, как и подъемом / опуском тали и движением тележки производится напрямую подачей напряжения питания на исполнительные двигатели.

Диапазоны управления поворотом, движением тележки и тали ограничены концевыми датчиками (рис.6.8). Замыкание концевого датчика соответствующего направления движения приводит к запрету продолжения движения.

Поворот крана разрешен если:

Отсутствует сигнал концевого датчика ограничения поворота в соответствующем направлении;

Отсутствует сигнал ограничения сектора поворота или нажата кнопка на пульта управления «Разблокировка поворота»;

Отсутствует сигнал «перегруз двигателя поворота».

Перемещение тележки (МПТ) или телескопа (АДМ) разрешено если:

Отсутствует сигнал «перегруз двигателя тележки» (для машин МПТ);

Отсутствует сигнал ОНК «перегруз крана». Иначе разрешено движение тележки или телескопа в сторону уменьшения вылета.

Подъем/опуск груза разрешены если:

Отсутствует сигнал концевого датчика ограничения движения в соответствующем направлении;

Отсутствует сигнал «перегруз двигателя тали»;

Отсутствует сигнал ОНК «перегруз крана». Иначе разрешен только опуск груза.

Подъем стрелы для машин АДМ с телескопическим краном разрешен если:

Разблокирован подъем стрелы вводом кода (табл. 6.3);

Отсутствует сигнал ОНК «перегруз крана». Иначе разрешен только опуск груза;

Отсутствуют люльки или люльки подключены и отсутствует сигнал ОПГ «перегруз люлек».

Опуск стрелы для машин АДМ с телескопическим краном разрешен если отсутствует сигнал ОНК «перегруз крана».

Вряд ли стоит говорить о том, что в большинстве случаев кран-манипулятор становится идеальным решением. Речь идёт о плотной городской застройке или локации, куда обыкновенный кран проехать не в состоянии.

Манипулятор в Москве поможет выполнить эвакуацию автомобиля в самые короткие сроки.

Кран манипуляторы предназначены для самых разнообразных работ. В пример можно привести следующие:

• погрузка;
• перемещение;
• перевозка и т.д.

Каждый рабочий, который собирается работать на кране-манипуляторе в обязательном порядке должен пройти полное обучение. Речь идёт о том, что к каждому автомобилю прилагается подробная инструкция.

Однако существуют и более радикальные методы. Подразумеваются специальные курсы для водителей кранов-манипуляторов. На них любой желающий может понять на практике работу следующих систем: система безопасности, тяговая, буферная, тормозная, ходовая и т.д.

На самом деле управление манипулятором не такая сложная задача, как может показаться в начале. Хотя в обязательном порядке, водитель крана манипулятора должен не только видеть, но и чувствовать габариты автомобиля, стрелы и т.д.

Несмотря на то, что стрела крана-манипулятора значительно меньше, чем у традиционного крана, она может привести к несчастным случаям на строительных площадках и не только.

По этой причине, перед тем, как приступить непосредственно к работе на манипуляторе в обязательном порядке подаётся звуковой сигнал. Если люди находятся рядом с краном, они отойдут.

Кроме того, не стоит забывать о том, что не всегда придется использовать манипулятор на твёрдом асфальте. В инструкции к автомобилю будут прописаны инструкции в отношении использования последнего на краю котлована, или на болотистом, сыпучем грунте.

Как правило, основа автомобиля выполняется на базе хорошо известного грузовика. К примеру, КамАЗ пройдёт практически всюду. Вряд ли стоит напоминать о том, что манипуляторы активно используются на лесозаготовке.

Крановое электрооборудование и схемы управления кранами

1. Крановые электродвигатели

Для электропривода в крановых установках широкое применение находят асинхронные двигатели серии МТК с короткой а м кну тым ротором и серии МТ с фазным ротором, а также двигатели постоянного тока серии МП с параллельным, последовательным или смешанным возбуждением. Изготовляются крановые двигатели серии

КО одноекоростныё мощностью 4-16 кет и двухскоро-стные мощностью 4-32 кет во взрывозащищенном исполнении.

Электродвигатели серий МТК и МТ выпускаются на напряжение 220, 380 и 500 в. Мощность двигателей серии МТК - от 2,2 до 28 кет, скорость вращения - 750 и 1000 об/мин (синхронных). Мощность двигателей серии МТ от 2,2 до 125 кет, скорость вращения - 600, 750 и 1000 об/мин (синхронных). Мощность двигателей серии МП -от 2,5 до 130 кет, скорость вращения -номинальная- 420-130 об/мин (меньшая у двигателей большей мощности).

Для электроталей и установок непрерывного транспорта используются асинхронные двигатели общепромышленного исполнения. Широкое применение, в частности, находят двигатели с повышенным скольжением серий АС и АОС, с повышенным моментом серий АПИ и АОГ1, с контактными кольцами серий АК и АОК и др.

Наибольшее распространение в подъемно-транспортных машинах имеют двигатели с горизонтальным расположением вала. Двигатели фланцевого исполнения применяются в приводах механизмов передвижения кранов, электроталях и специальных лебедках; встроенные двигатели - в некоторых машинах непрерывного транспорта и электроталях.

В некоторых случаях двигатели выполняются как единое целое с редуктором и тормозным устройством. Примером подобного конструктивного исполнения являются двигатели с коническим статором и ротором, встроенные внутрь электрических талей. Двигатели с коническим ротором изготовляются мощностью от 0,25 до 30 кет.

Для подъемного механизма крановых установок промышленность выпускает специальные асинхронные двигатели с электромагнитным (вихревым) тормозом. В приводах транспортеров находят применение двигатели барабанного типа, в барабанах которых встроены редуктор и статор электродвигателя. Вращающийся барабан (ротор) приводит в действие ленту транспортера.

2. Контроллеры

В электроприводе строительных кранов применяются барабанные, кулачковые и магнитные контроллеры. Контроллеры барабанного типа постепенно выходят из употребления. Для тяжелых условий эксплуатации Крановых установок используются магнитные контроллеры, представляющие собой комплект оборудования, состоящий из командоконтроллера и станции управления (магнитной станции) - панели с установленными на ней контакторами, реле, рубильниками и предохранителями. Для управления крановыми двигателями передвижения и поворота применяют магнитные контроллеры типа ТН-60, для одновременного управления двумя двигателями - магнитные контроллеры типа ДТА-60, для регулирования скорости опускания груза - магнитные контроллеры типа ТСА-60. Командоконтроллер служит для управления магнитной станции - включения и выключения ее контакторов.

Ниже рассматриваются наиболее распространенные схемы управления двигателями с помощью контроллеров.

Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателем при помощи кулачкового контроллера НТ-53 (рис. 80).

С помощью контроллера НТ-53 производят непосредственное переключение в силовых цепях. Схемы контроллеров НТ-63 и ККТ-63 аналогичны схеме контроллера НТ-53. Они пригодны для управления механизмами в случаях, когда вследствие ненапряженного режима работы и небольших рабочих скоростей возможно использовать двигатели с короткозамкнутым ротором.

Перед пуском двигателя ручку контроллера устанавливают в положение 0. После этого подают к схеме питание, включая рубильник Р. Далее, нажимая на кнопку а Р. замыкают цепь управления (U-12-1-2-14- ’21) и включают главный линейный контактор Л. Затем нажатие на кнопку КР снимается, ток во вспомогательной цепи может протекать по параллельной цепи 12-18-5-4-12-14-15-16-21 или 12-18-3-4- 12-14-15-16-21. Устанавливая ручку контроллера в рабочее положение «Вперед», пускают двигатель в работу. Как видно на схеме, при таком положении ручки контроллера контакты К1 и КЗ замыкаются, что приводит к подаче питания фа‘зы Л1 к зажиму обмотки статора СЗ, а фазы ЛЗ к зажиму обмотки С1. При переводе ручки контроллера в положение «Назад» порядок питания двух фаз изменяется. Контакты К1 и К.2, замыкаясь, подают питание фазы Л1 (провод Л11) к обмотке статора С1, а контакты К4 и Кб, замыкаясь, - фазы ЛЗ (провод Л31) к обмотке статора СЗ.

Рис. 80. Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым сотором при помощи контроллера НТ-53

Если механизм не находится в одном из крайних предельных положений, то двигатель может вращаться в обоих направлениях; если же один из конечных выключателей (KB или КН) разомкнут, то движение возможно только в одном направлении, так как при разомкнутом KB разрывается цепь 18-5-4, а при разомкнутом КН - цепь 18-3-4.

Остановка двигателя производится поворотом ручки контроллера в нулевое положение. Двигатель также автоматически отключается от сети при наезде на один из конечных выключателей или при размыкании аварийного рубильника АВ. Защита двигателя осуществляется плавкими предохранителями и максимальными реле РМ. Нулевая защита осуществляется срабатыванием электромагнитной катушки линейного контактора JI. Повторный запуск двигателя может быть осуществлен лишь при возвращении ручки контроллера в нулевое положение. В случае необходимости параллельно двигателю может подключаться тормозной магнит или электрогидравлический тормоз.

Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором при помощи кулачкового контроллера НТ-54 (рис. 81).

Рассматриваемая схема, так же как и схема контроллеров серии ККТ-64, применяется для управления двигателями механизмов подъема, требующих регулирование скорости при опускании груза.

Рис. 81. Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором при помощи кулачкового контроллера НТ-54

Схема предусматривает максимальную защиту (реле РМ), нулевую защиту, конечное ограничение хода и нулевую блокировку. Линейный контактор JI и максимальное реле входят в комплект защитной панели. В схеме предусмотрен однофазный тормозной электромагнит ТМ.

Схемы управления асинхронными двигателями при помощи магнитных контроллеров.

В случаях, когда режим работы силовых контроллеров чрезмерно тяжелы, применяют магнитные контроллеры, что значительно облегчает работу крановщика.

Рис. 82. Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором при помощи магнитного контроллера серии ТС

Управления при помощи магнитного контроллера типа Т (рис. 82).

При включении выключателя 2Р в цепи управления и нулевом положении командоконтроллера замыкается катушка блокировочного реле РБ. Наличие замька-ющего (в нулевом положении командоконтроллера) контакта К1 позволяет производить пуск, начиная с нулевого положения командоконтроллера, иначе включить остальную часть схемы из-за контакта реле РБ нельзя. В первом положении «Вперед» замыкается контакт командоконтроллера К4 и получает питание катушка контактора В. Это может иметь место в тех случаях, если механизм находится не в -предельном положении хода «Вперед» и конечный выключатель KB замкнут. Статор двигателя подключается вместе с тормозным магнитом ТМ, открывающим тормоз. В первом положении сопротивление включено в цепь ротора полностью, во втором с включением контактора Я сопротивление уменьшается, затем по мере поворота контроллера замыкаются ступени ускорений У/, 2У, ЗУ и 4У.

Для смягчения механической характеристики двигателя небольшая часть сопротивления в каждой фазе (Р\-Рь, Р2-Рб’, Рз-Рв) остается включенной.

Первое положение магнитного контроллера Т может быть использовано для торможения противовклю-чением. Все остальные ступени контроллера используются как пусковые и регулировочные.

Контроллер предназначен для механизмов передвижения и поворота, и поэтому все основные рабочие части механических характеристик расположены в первом квадранте.

2) Управление при помощи магнитного контроллера типа ТС (рис. 83).

Эта схема в отличие от схемы Т имеет при движении вниз два тормозных положения (торможение противо-включением). При спуске груза двигатель включен на подъем, но фактически происходит движение груза вниз (под действием его веса).

Создаваемый двигателем тормозной момент не дает в этом случае грузу падать. Торможение используется только при значительных грузах; малый груз не способен преодолеть стремление двигателя вращаться в сторону движения груза вверх, поэтому вместо спуска на первых положениях будет наблюдаться подъем. В силовых кулачковых контроллерах, чем ближе к нулевому положению и, следовательно, чем большее сопротивление включено в роторную цепь, тем больше скорость одного и того же груза. Во избежание этого в панелях ТС выполнена блокировка блок-контактами Н и 4 У (8-27), не позволяющая контактору 4У отпасть, пока не разорвется цепь К8 или не отпадет контактор Н.

Рис. 83. Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором при помощи магнитного контроллера типа ТС

При включении двигателя по схеме панели ТС на спуск на тормозных положениях может фактически происходить движение вверх; конечный выключатель включен так, что он в этом случае способен отключить двигатель при переходе предельного верхнего положения.

Для предупреждения включения контактора В при полностью выведенном пусковом сопротивлении ротора служит включенный последовательно с катушкой В блок-контакт контактора 4У. Пока замкнут контакт 4У и зашунтироваио почти все сопротивление роторной цепи, включить двигатель в тормозной режим невозможно. В дальнейшем блок-контакт 4У размыкается, но это не вызывает отключения двигателя, так как цепь уже зашунтирована блок-контактом В (20-21). Тормозной магнит ТМ включается в панелях ТС специальным контактором М. Крутые механические характеристики в первом и втором положении тормозного спуска дают неустойчивое регулирование скорости привода при спуске; даже изменение потерь в механизме в процессе спуска вызывает значительное изменение рабочей скорости. Относительно небольшое изменение величины спускаемого груза дает на том же положении контроллера не только большое изменение скорости, но даже-при малых грузах - подъем вместо спуска. Контроллер по зволяет работать в режимах силового спуска (при малых грузах и больших потерях в механизмах) и генераторного сверхскоростного спуска (пятое положение спуска).

Схема управления асинхронным двигателем с электромагнитным вихревым тормозом (вихревым тормозным генератором)

Электромагнитные (вихревые) тормозы выполняются или в виде отдельной машины, сочлененной с двигателем подъема, или располагаются консольно на валу двигателя. Тормоз создает дополнительный нагрузочный момент, исключая таким образом режимы холостого хода и стабилизируя величину нагрузки двигателя подъема. При опускании груза с его помощью создается тормозящий момент, достаточный для регулирования скорости опускания и получения малых монтажных скоростей.

Основное электрооборудование при этом состоит из двигателя - вихревого тормоза, ящика пусковых сопротивлений, электрогидравлического тормоза, командоконтроллера и селеновых выпрямителей.

На рис. 84 приведена принципиальная схема электропривода грузовой лебедки с вихревым тормозным генератором. Такая схема применена на башенных кранах КБ-40, КБ-60, КБ-100 КБ-160. Ниже рассматривается работа схемы.

Первое положение подъема соответствует пусковому режиму. Совместная работа двигателя и тормозного генератора позволяет выбирать слабину каната со скоростью 10-20% ломинальной.

Во втором положении подъема производится разгон двигателя путем выведения части роторного сопротивления. Тормозной генератор на этом положении командокон-троллера не работает.

В третьем положении подъема пусковое сопротивление в цепи ротора выводится и двигатель работает на максимальной скорости. Тормозной генератор находится в отключенном состоянии.

Первое положение спуска соответствует работе двигателя с полным сопротивлением в цепи ротора и включенным тормозным генератором, что обеспечивает низкую посадочную скорость при опускании больших грузов.

Во втором положении спуска часть сопротивления роторной цепи выводится, тормозной генератор находится во включенном состоянии, что позволяет осуществлять посадку различных грузов.

В третьем положении спуска тормозной генератор отключается, а в цепи ротора остается небольшое добавочное сопротивление. При опускании небольших грузов скорость двигателя ниже синхронной, а при грузах большого веса она может превысить последнюю. Третье положение является основным при опускании груза. В первом и втором положениях командоконтроллера осуществляется окончательная посадка груза.

Рис. 84. Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором и вихревым тормозным генератором
ДП - электродвигатель механизма подъема: 77, С - контакторы реверса; 1У-ЗУ - контакторы ускорения; Г - контактор генератора; РМП, РМВ, РМК, РМС - блок максимальных реле; РТ - реле торможения; РУ - реле ускорения; ГС - сопротивление цепи генератора; АВ - аварийный выключатель; KB - конечный выключатель; 777 - тормоз электрогидравличеокий

Реле ускорения РУ выполняет автоматический пуск двигателя. Выдержка времени при закорачивании реле на спуске благодаря сопротивлению 2ДС -меньше, чем на подъеме. Реле торможения РТ создает форсировку тока возбуждения тормозного генератора в динамическом режиме в момент перехода с третьей позиции спуска.

Электрогидравлический тормо‘з включен так, чтобы его колодки были разжаты на всех позициях подъема и спуска.

Привод с вихревым тормозным генератором дает возможность осуществлять регулирование скорости в широких пределах как при опускании, так и при подъеме груза, независимо от его веса.

Схема управления двигателем постоянного тока при помощи кулачкового контроллера НП-102 (рис. 85).

Рис. 85. Схема управления двигателем постоянного тока при помощи кулачкового контроллера НП-102

Рассматриваемая схема предназначена для управления двигателем подъема. В схеме предусмотрен конечный выключатель для направления движения вверх. В нулевом положении контроллера при помощи замкнутого в этом положении контакта (нижний на схеме) создается цепь электрического торможения, состоящая из якоря (Я1-Я2), дополнительных полюсов ЦП, главных полюсов ПО и сопротивления (Р8-Р7). Верхние контакты 1-2 замкнуты в нулевом положении контроллера и служат дЛя осуществления нулевой блокировки. Через них в нулевом положении всех контроллеров крана происходит замыкание цепи катушки общего линейного контактора. Если хотя бы один из контроллеров находится не в нулевом положении, линейный контактор не может быть включен. Нулевую блокировку легко проследить на схемах контроллеров и Защитных панелей, также на полных схемах кранов. После вывода контроллеров из нулевых положений цепь нулевой блокировки шунтируется ‘блок-контактом линейного контактора. Контроллер НП-102 имеет несимметричную электрическую схему. В положении спуска якорь двигателя включается параллельно электрической цепи, состоящей из обмотки главных полюсов и части сопротивления. В этом легко убедиться, проследив соединения в первом положении спуска: +JI-ПО-Р6-Р1-Л и параллельно этой цепи +Л-ДП-Я2-Я1-Р7-Р8-РЗ- -Р1-Л. В последующих положениях контроллера точка присоединения второй цепи меняется и изменяется сама величина сопротивлений, так как постепенно переключаются контакты Р6, Р5, Р4, РЗ, Р2 и Р1.

Схема дает возможность кроме двигательных режимов иметь при подъеме грузов тормозные положения с регулированием скорости, а также положения силового спуска, необходимые для подъема грузов малого веса.

3. Командоаппараты

Командоаппараты предназначаются для воздействия на вспомогательные цепи управления и защиты. К ним относятся кнопочные станции, командоконтроллеры, путевые, конечные и аварийные выключатели.

Кнопки управления выполняются замыкающими (3) или размыкающими {Р), одно- и многоцепными, ручными и ножными. Специальные кнопки исключают возможность запуска механизма без ключа. Из отдельных кнопок управления комплектуются кнопочные станции.

КомандоконтроЛЛёрЫ предназначаются Для слож^ЫХ переключений в цепях управления. Они могут иметь значительное число положений и большое число цепей управления (в стандартных исполнениях 6 и 12). Ко-мандоконтроллеры КК-8000, предназначенные для управления рабочими органами механизма крана, встраиваются в кресло крановщика.

Командоаппараты могут управляться вручную, при помощи ножной педали, вспомогательным двигателем - серводвигателем или самим управляемым механизмом. В последнем случае специальные кулачки или рейки воздействуют на аппарат при переходе через определенные участки пути или после определенного числа оборотов барабана (путевые или конечные выключатели).

Аварийные выключатели служат для мгновенного разрыва основных цепей управления при необходимости быстрой остановки и обесточивания крана, конвейера и т. д. Иногда на одном подъемно-транспортном сооружении устанавливается несколько аварийных выключателей, последовательно включенных в цепь управления.

Конечные выключатели служат для ограничения хода механизмов подъема, передвижения тележек, мостов и башен кранов. В большинстве случаев они имеют контакты, размыкающиеся при переходе механизма через предельные положения. Контакты конечных выключателей в большинстве случаев находятся в цепи катушек контакторов. Конечные выключатели разделяются на тип КУ, действующие при наезде выключающей линейки, каната или груза, и на тип ВУ, действующие при повороте вала на определенный угол. Для целей блокировки используются также рычажные маломощные выключатели типа В-10.

4. Аппаратура управления тормозами

Для управления тормозами подъемно-транспортных машин обычно служат тормозные электромагниты, электрогидравлические и центробежные толкатели и серводвигатели.

Тормозные электромагниты бывают однофазные и трехфазные. Они характеризуются рабочим напряжением, относительной продолжительностью включения катушки, ходом или углом поворота, тяговым усилием (или моментом) якоря и допустимым числом включений магнита. Включаются тормозные магниты вместе с двигателем и производят растормаживание тормоза; при отключении двигателя тормозной электромагнит мгновенно обесточивается и тормоз замыкается под действием пружины.

Рис. 86. Однофазный электромагнит типа МО 1 - магнитопровод в виде П-образ-ного сердечника; 2-боковые стойки для крепления электромагнита к тормозной системе; 3 - катушка; 4 - якорь; 5 - неподвижная ось; 6 - планка; 7 - тормозной шток

По условиям нагрева тормозные электромагниты, работающие в повторно-кратковременном режиме, допускают до 900, а при длительном режиме до 300 включений в час. В наиболее ответственных случаях, при тяжелом режиме работы и большом числе включений, однофазные магниты Заменяют магнитами постоянного тока, питаемыми через выпрямители.

Общим недостатком тормозных электромагнитов переменного тока является то, что катушки их сгорают в тех случаях, когда электромагнит включен, но не смог но какой-либо причине (например, из-за заклинивания) втянуть свой якорь. Большой ток включения катушка выдержать длительно не может. Другим недостатком тормозных электромагнитов как переменного, так и постоянного тока является то, что в начале движения якоря, когда требуется наибольшее усилие, тяговые характеристики электромагнита обеспечивают наименьшую силу; в конце же хода нужно уменьшение усилия для ослабления удара, а электромагнит развивает наибольшую силу.

Толкатели. В связи с указанными недостатками тормозных электромагнитов для управления механическими тормозами широко используют электрогидравличе-ские и электромеханические толкатели и серводвигатели (тормозные двигатели).

Электрогидравлические толкатели используются в пружинных и колодочных тормозах серии ТТ. Они допускают до 720 включений в час. Толкатель снабжен двигателем с коротко-замкнуты» ротором, .вращающим крыльчатку в цилиндре с маслом. Вращение крыльчатки создает давление масла, не зависящее от направления вращения двигателя. Давление масла вызывает движение поршня, передаваемое через траверсу тормозу.

Толкатели обеспечивают надежное и плавное управление процессом торможения, регулирование скорости крановых механизмов. Для этого двигатели толкателей приключаются к ротору приводного двигателя; питаясь током пониженной частоты, двигатель толкателя развивает неполное число оборотов, тормоз не открывается полностью и, притормаживая механизм, снижает его скорость. Такая система является автоматической импульсной системой регулирования скорости.

5. Крановые сопротивления

Крановые сопротивления предназначены для пуска, регулирования скорости вращения и торможения двигателей переменного и постоянного тока. В зависимости от мощности электродвигателя, плавности регулирования скорости и торможения, сопротивления могут иметь различные величины, разное число ступеней и отличаться конструктивным исполнением. Крановые сопротивления изготовляют из константановой проволоки (типа НК) или из фехралевой ленты (типа НТ) толщиной 0,8-1,5 лш-:при ширине 8-15 мм, намотанной на ребро. Элементы сопротивлений собираются в стандартные по сопротивлению и размеру ящики сопротивлений.

К атегория: - Электрооборудование строительных машин