СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОДЪЕМА МОСТОВОГО КРАНА

Полезная модель относится к системам управления электроприводом грузоподъемных механизмов и может быть использована в схемах управления электродвигателями привода подъема груза мостовых и козловых кранов.
Известна схема управления электроприводом механизма подъема, [SU 1804693, кл. Н02Р 7/74, 1993, A3], содержащий два асинхронных электродвигателя с короткозамкнутым ротором, два силовых и два реверсивных контактора с катушкой и тремя силовыми контактами каждый, одни выводы которых попарно объединены и присоединены к соответствующим выводам обмоток электродвигателей, другие выводы силовых контактов пофазно объединены и подключены к одним выводам параллельно включенных трехфазных автоматических переключателей, при этом привод содержит силовые и реверсивные контакторы с катушками и силовыми контактами, блок переключений, шаговый искатель, реле управления с катушкой, реле выбора направления вращения с катушкой, реле времени паузы с катушкой, реле времени работы к катушкой, ключи
и контакты, состоянием которых определяется программа работы электропривода, при этом разнообразие программ обеспечивает возможность расширения области применения двухдвигательного привода
Эта схема очень сложная и ее практически не возможно использовать для подъема грузов мостовыми кранами.
Известна схема П6506 управления электродвигателем подъема мостового крана типа 16-А5-14,0-8,0-У3 с максимальной грузоподъемностью 16 тонн. В механизме подъема использован асинхронный электродвигатель с фазным ротором. Схема управления содержит командо-контроллер с исполнительными электромагнитными контакторами, импульсно-ключевой тиристорный регулятор скорости вращения электродвигателя, выпрямитель ЭДС ротора, выход которого соединен с обмотками статора электродвигателя и включенные последовательно с катушками исполнительных электромагнитных контакторов электронные реле времени задержки срабатывания контакторов.
Основным недостатком известной схемы управления является то, что ее временные характеристики и режим динамического торможения двигателя при опускании груза соответствуют инерции груза только в том случае, если масса груза не менее 70% от максимальной разрешенной. В случае если масса груза в несколько раз меньше разрешенной, при переводе командо-контроллера в положение, соответствующее максимальной
скорости опускания груза, время выполнения схемой управления этой команды затягивается на несколько секунд, из-за чего крановщик, полагая, что такая задержка выполнения команды вызвана неисправностью, переводит рукоять командо-контроллера в положение, соответствующее остановке грузоподъемного механизма, из-за чего схема, не закончив выполнение одной команды, переключается на выполнение противоположной команды, а это приводит к выходу схемы из строя. Таким образом, при перемещении грузов небольшого веса часто происходят ситуации, приводящие к выходу крана из строя.
Задачей заявляемого решения является обеспечение возможности подъема и перемещения грузов любого веса
Поставленная задача решается тем, что в известной схеме управления механизмом подъема мостового крана, включающего асинхронный электродвигатель с фазным ротором, содержей командо-контроллер на девять положений, одно из которых нейтральное, при этом по четыре рабочих положения находятся справа и слева от среднего, нейтрального положения, и пять исполнительных электромагнитных контакторов, к трем соединенным звездой обмоткам фазного ротора подключены соединенные звездой три группы нагрузочных резисторов, каждая из которых содержит по три последовательно соединенных резистора, вывод каждого резистора, ближний к соответствующей обмотке ротора, через нормально разомкнутую пару одного из исполнительных контакторов соединен с
общей точкой звезды, причем, выводы резисторов, находящихся в разных группах и занимающих одно и то же место в цепи, подключены к нормально разомкнутым контактам одного и того же контактора, а катушки контакторов присоединены к неподвижным контактам командо-контроллера с возможностью подачи на них рабочего напряжения при переключениях командо-контроллера, при этом две пары нормально разомкнутых контактов первого электромагнитного контактора включены последовательно в два фазных провода, соединяющих асинхронный электродвигатель с фазами "В" и "С", а нормально замкнутая пара контактов первого электромагнитного контактора включена последовательно в цепь питания катушки второго электромагнитного контактора, первая нормально разомкнутая пара контактов которого включена в провод, соединяющий между собой провод фазы "В" перед включенной в этот провод нормально разомкнутой парой контактов первого электромагнитного контактора с проводом фазы "С" после включенной в этот провод нормально разомкнутой пары контактов первого электромагнитного контактора, вторая нормально разомкнутая пара контактов которого включена в провод, соединяющий между собой провод фазы "С" перед включенной в этот провод нормально разомкнутой парой контактов первого электромагнитного контактора с проводом фазы "В" после включенной в этот провод нормально разомкнутой пары контактов первого электромагнитного контактора, а нормально замкнутая пара контактов второго электромагнитного
контактора включена последовательно в цепь питания катушки первого электромагнитного контактора, нормально разомкнутая пара контактов третьего электромагнитного контактора включена последовательно в цепь питания катушки четвертого электромагнитного контактора, а нормально разомкнутая пара контактов четвертого электромагнитного контактора включена в цепь питания катушки пятого электромагнитного контактора.
Новым в схеме является подключение к обмоткам фазного ротора электродвигателя грузоподъемного механизма трех групп из нескольких нагрузочных резисторов, соединенных звездой, причем, к каждому резистору в группе подключена пара нормально разомкнутых контактов электромагнитного контактора, катушка которого соединена с одним из неподвижных контактов командо-контроллера.
Схема управления показана на чертеже фиг.1.
Асинхронный трехфазный электродвигатель питается от трехфазной сети 380/220 В 50 Гц, а схема управления - фазным напряжением 220 В. Схема управления содержит переключатель - командо-контроллер SA1, к правой части ("Подъем") группы контактов К1 которого присоединена цепь подачи напряжения на катушку первого электромагнитного контактора КМ1, к левой части группы контактов ("Спуск") К2 присоединена цепь подачи питания на катушку электромагнитного контактора КМ2, к правой и левой группам контактов К3 положения 2,3 и 4 присоединена
цепь подачи напряжения на катушку электромагнитного контактора КМ3, к правой и левой группам контактов К4 положения 3 и 4 присоединена цепь подачи напряжения на катушку электромагнитного контактора КМ4, а к правой левой группам контактов К5 положение 4 присоединена цепь подачи напряжения питания на катушку электромагнитного контактора КМ5, при этом нормально замкнутая пара контактов КМ1 включена последовательно в цепь питания катушки КМ2, нормально замкнутая пара контактов КМ2 включена последовательно в цепь питания катушки КМ1, нормально разомкнутая пара контактов КМ3 включена последовательно в цепь питания катушки КМ4, а нормально разомкнутая пара контактов КМ4 включена последовательно в цепь питания катушки КМ5. Три соединенные звездой обмотки ротора электродвигателя M1 нагружены на соединенные звездой три группы резисторов, каждая группа состоит из трех последовательно соединенных резисторов R1, R2 и R3. Выводы обмоток ротора P1, P2 и Р3 через нормально разомкнутые пары контактов КМ5 соединены с нулевое точкой звезды резисторов, точки соединения резисторов R1 и R2 каждой группы резисторов соединены с нулевой точкой звезды резисторов через нормально разомкнутые пары контактов КМ4, а точки соединения резисторов R2 и R3 каждой группы резисторов соединены с нулевой точкой звезды резисторов через нормально разомкнутые пары контактов КМ3.
Работает схема следующим образом. В нейтральном положении ("0") командо-контроллера SA1 подано питание на электромагнитный тормоз механизма подъема известной конструкции (на схеме не показан). В положении рукоятки командо-контроллера SA1 "Подъем", "1", подается питание на катушку контактора КМ1, контакты КМ1 в цепи питания электродвигателя M1 замыкаются, подается напряжение от трехфазной сети на электродвигатель M1, который вращается в направлении подъема груза. Включение питания КМ2 блокировано разомкнутыми контактами КМ1 в цепи питания катушки КМ2. При этом соединенные звездой три обмотки ротора электродвигателя M1 нагружены на последовательно соединенные резисторы R1, R2 и R3, скорость подъема груза минимальна. При переводе рукоятки командо-контроллера в положение "Подъем", "2", питание катушки КМ1 остается включенным, подается питание на катушку КМ3, контактор КМ3 срабатывает и своими нормально разомкнутыми контактами КМ3 закорачивает резисторы R3 в цепи нагрузки фазных обмоток ротора электродвигателя M1. Скорость вращения электродвигателя M1, а равно и скорость подъема груза, увеличивается. При переводе командо-контроллера SA1 в положение "Подъем", "3", питание катушек КМ1 и КМ3 остается включенным, подается питание на катушку КМ4, контактор КМ4 срабатывает и своими нормально разомкнутыми контактами КМ4 закорачивает резисторы R2 в цепи нагрузки фазных обмоток ротора электродвигателя M1, а резисторы R3 остаются закороченными.
Скорость вращения электродвигателя M1, а равно и скорость подъема груза, увеличивается. При переводе командо-контроллера SA1 в положение "Подъем", "4", питание катушек КМ1, КМ3 и КМ4 остается включенным, подается питание на катушку КМ5, контактор КМ5 срабатывает и своими нормально разомкнутыми контактами КМ5 закорачивает резисторы R1 в цепи нагрузки фазных обмоток ротора электродвигателя M1, а резисторы R3 и R2 остаются закороченными. Электродвигатель M1 работает как электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Скорость вращения электродвигателя M1, а равно и скорость подъема груза, становится максимальной.
При переводе рукоятки командо-контроллера в положение "Спуск" питание катушки электромагнитного контактора КМ1 во всех четырех положениях рукоятки SA1 отключено, а включено питание катушки электромагнитного контактора КМ2, в результате чего выводы обмоток статора электродвигателя M1 C2 и С3 отключаются от фазных проводов "В" и "С" (соответственно) контактами КМ1 и соответственно подключаются к фазным проводам "С" и "В" контактами КМ2. Направление вращения электродвигателя изменяется и осуществляется так называемый режим силового опускания груза. Регулировка скорости опускания груза осуществляется переводам рукоятки SA1 из положения "Спуск", "1" (минимальная) в положение "Спуск", "4" (максимальная).
Работа схемы при переключении скорости происходит так же, как и в режиме "Подъем".
Техническим результатом данной полезной модели является существенное упрощение схемы управления механизмом подъема груза, повышение ее надежности и неизменность скорости реакции схемы как при подъеме, так и опускании груза независимо от его веса.
Полезная модель отвечает критерию промышленная применимость, так ее использование для управления электроприводом мостовых кранов позволило исключить простои кранов из-за необходимости ремонтировать электронные узлы схем управления приводом.