ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ГЛАВНОГО КОНТАКТОРА КРАНА

Полезная модель относится к средствам электрической передачи управляющих импульсов и может использоваться, в частности, для включения главного контактора железнодорожных кранов.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является электрическая схема включения главного контактора крана ЕДК, представленная в книге Томилина И.П. и Новикова Г.И. «Краны ЕДК. Устройство и эксплуатация» Москва, 2000 г., стр. 84, 85, рис. 45, и выбранная в качестве прототипа, (см. Приложение к заявке).
Главный выключатель немецкого производства (ГГА-30802) эксплуатирующийся на кранах типа ЕДК, имеет ряд серьезных недостатков, из-за которых срок его эксплуатации ограничен и, что не маловажно, имеет частые отказы при работе крана. Из-за этого эксплуатирующий персонал нередко устанавливает обводные не типовые схемы. Это обусловлено следующим.
Известная схема включения главного контактора содержит электродвигатель М, обеспечивающий включение главного контактора, который через силовые контакты подает питание на неподвижные контакты контакторов и автоматических выключателей и на трансформатор управления.
Одна статорная обмотка электродвигателя М соединена через резистор и контакт 82 переключателя Оа2 с первой цепочкой из последовательно соединенных контроллера подъема стрелы 4в1, контроллера подъема груза 1в1, элемента блокировки самохода (6в4), элемента блокировки двери в аппаратную Ов0, кнопки включения контактора (Ов20), и параллельно - через резистор и контакт 84 переключателя 83-84 с кнопкой выключения контактора Ов6.
Другая статорная обмотка электродвигателя М соединена через трансформатор освещения От6 и контакт переключателя 6-5 Оа2 с сигнальной лампой Oh 01 контроля включения контактора и параллельно - со второй цепочкой из последовательно соединенных реле минимального напряжения (U<), теплового реле (контакты 51-52 Оа2), переключателя «работа-контроль» (Ов5), кнопки выключения контактора (контакты 1-2 Ов6).
Электродвигатель здесь выполняет функции узла ручного включения и автоматического выключения.
Работа схемы осуществляется следующим образом (см. стр. 84)..
Включение. Перед нажатием кнопки Ов20 включения контактора все контроллеры устанавливают в положение «0» и закрывают дверь аппаратной. При нажатии кнопки Ов20 создается цепь электродвигателя М: . Электродвигатель обеспечивает включение Оа2 который через силовые контакты подает питание на неподвижные контакты контакторов и автоматических выключателей и на трансформатор управления От3. Кроме этого, размыкаются контакты 81=82 Оа2 и замыкаются контакты 83=84 и 93=94 Оа2. Получает питание реле минимального напряжения:  - обмотка реле и . Реле механической защелкой удерживает Оа2 во включенном положении, а контактом 83=84 Оа2 подготовлена цепь выключения М. При понижении напряжения реле выключится, обесточит М, который выключит Оа2. Последний также выключается при срабатывании теплового реле размыканием 51=52 Оа2. Контрольная лампа Oh01 загорится при срабатывании Оа2 в результате замыкания 5=6 Оа2.
Выключение. При нажатии Ов6 замыкаются контакты 3=4 Ов6 и создается цепь питания М через вторую статорную обмотку: . В этот же момент отключается цепь питания реле минимального напряжения.
Схема соединения получается слишком сложной и не очень надежной, тем более что однофазный двигатель из-за частых запусков часто выходит из строя. Дугогасительная система при коротких замыканиях не справляется с электрической дугой, из-за чего происходит выгорание самого выключателя.
Целью является упрощение схемы устройства при повышении ее надежности.
Поставленная задача решается тем, что в электрической схеме включения главного контактора крана, включающей в себя трансформатор напряжения, связанный с узлом ручного включения и автоматического выключения, один выход которого соединен с первой цепочкой из последовательно соединенных элемента блокировки двери в аппаратную, контроллера управления самоходом, контроллера управления грузом, контроллера управления стрелой и связан с кнопкой включения контактора, а второй выход связан со второй цепочкой из последовательно соединенных реле минимального напряжения, теплового реле и кнопки выключения контактора, включенную между трансформатором напряжения и первой цепочкой параллельно им лампу контроля включения контактора, соединенную последовательно с кнопкой ее включения, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, первая цепочка со стороны элемента блокировки двери соединена с кнопкой выключения контактора, соединенной последовательно с кнопкой включения контактора, связанной последовательно через автоматический выключатель с трансформатором напряжения, а со стороны контроллера управления стрелой первая цепочка соединена последовательно в одну цепь со второй цепочкой таким образом, что контроллер управления стрелой соединен с точкой соединения указанных цепочек, кнопка включения лампы расположена со стороны, противоположной расположению кнопки включения контактора, между кнопкой включения контактора и тепловым реле установлен параллельно первой цепочке включатель реле таким образом, что между этим включателем и кнопкой выключения контактора расположена кнопка включения контактора так, что кнопка включения и кнопка выключения контактора и автоматический выключатель, включатель реле и реле выполняют в совокупности соответственно функции узла ручного включения и автоматического выключения, при этом вторые контакты трансформатора, включателя лампы и контакты реле минимального напряжения заземлены.
Введение в схему отдельного включателя реле в совокупности с соединением цепи из контроллеров управления работой основных узлов крана и цепи обеспечения их включения и выключения в одну последовательную цепь при наличии автоматического выключателя между трансформатором и остальной схемой при вышеописанном соединении элементов электрической схемы включения главного контактора крана позволяет существенно упростить эту схему, исключив из схемы электродвигатель и сохранив функции ручного включения и автоматического выключения, что дает возможность повысить надежность ее работы.
Технический результат - упрощение схемы при повышении ее надежности.
Заявляемая схема обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками наличие выключателя между трансформатором и остальной схемой, соединение между собой первой цепочки из последовательно соединенных элемента блокировки двери в аппаратную, контроллера управления самоходом, контроллера управления грузом, контроллера управления стрелой и второй цепочки из реле минимального напряжения и теплового реле последовательно в одну цепь, введение в схему включателя реле, установленного параллельно первой цепочке и связанного с ней через кнопку включения контактора, соединенную с кнопкой выключения, соединенной с началом первой цепочки, расположение кнопки включения лампы со стороны, противоположной расположению кнопки включения контактора, выполнение функции узла ручного включения и автоматического выключения указанными кнопками включения, выключения контактора и включателем реле, обеспечивающими в совокупности решение поставленной задачи - упрощение схемы и повышение ее надежности.
Заявляемая электрическая схема может найти широкое применение при ремонте и модернизации мощных железнодорожных кранов ЕДК, обеспечивая импортозамещение, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где приведена электрическая схема включения главного контактора крана.
Заявляемая электрическая схема включения главного контактора содержит трансформатор 1 напряжения, соединенный через автоматический выключатель 2 параллельно с лампой 3 контроля включения контактора, которая соединена последовательно с ее включателем 4, и параллельно с цепью из последовательно соединенных между собой первой цепочки из кнопки 5 выключения контактора, элемента 6 блокировки двери в аппаратную, контроллера 7 управления самоходом, контролера 8 управления подъема грузом, контроллера 9 управления стрелой, и второй цепочки из теплового реле 10 и реле 11 минимального напряжения. При этом параллельно первой цепочке включен между ней и лампой 3 контроля включатель 12 реле, соединенный одним контактом с точкой соединения двух цепочек, а вторым контактом - с кнопкой 13 включения контактора, соединенной вторым контактом с кнопкой 5 выключения контактора. Второй вывод трансформатора 1, контакт включателя 4, контакты 14 и 15 реле 11 минимального напряжения заземлены.
Схема работает следующим образом.
Включением главного контактора подается переменное напряжение трехфазного тока 380 В к коммутирующим аппаратам, включающим основное и дополнительное оборудование крана и к контрольно-измерительным приборам, отображающим в реальном времени напряжение, частоту и величину нагрузки (ток).
Перед включением главного контактора необходимо выполнить следующие условия.
1. Контроллеры 7-9 управления соответственно самоходом, грузом, стрелой должны находиться в нулевом положении.
2. Дверь в аппаратную - закрыта (заблокирована элементом 6).
3. Наличие напряжения в сети однофазного тока не менее 210 В.
4. Отсутствие короткого замыкания в силовой цепи.
Для включения контакторной системы главного контактора необходимо подать питание от собственной дизель-генераторной установки крана или внешних источников на входной штепсельный разъем, напряжением переменного трехфазного тока 380 В, тогда через трансформатор 1 управления 380 В на 220 В, через автоматический выключатель 2 на 45 А подается однофазный переменный ток к кнопке 13 включения.
При нажатии кнопки 13 включения создается следующая цепь: кнопка 13 включения, кнопка 5 выключения, контроллер 7 управления самоходом, контроллер 8 управления грузом, контроллер 9 управления стрелой. После этого с помощью включателя 12 включается реле 11 минимального напряжения. После пятисекундной задержки запитывается катушка, замыкается полностью цепь главного включателя, включающая в себя тепловое (термическое) реле 10. После этого нажатием кнопки 13 включения включается в работу главный включатель и загорается лампа 3 контроля включения главного включателя.
При этом функция ручного включения есть у кнопки 13 включения и кнопки 5 выключения контактора, а автоматический выключатель 2, реле 11 минимального напряжения и тепловое реле 10 выполняют функцию автоматического выключения
Работа главного включателя.
При нештатных условиях работы (короткое замыкание, перегрузка, напряжение в цепи ниже 210 В, открытая дверь в аппаратную) происходит следующее: срабатывают блок-контакты в цепи удерживающей катушки главного включателя, происходит потеря питания, которая приводит к его отключению.
Для восстановления его работы необходимо:
- установить все контроллеры в нулевое положение;
- выяснить причину отключения (по внешним признакам);
- восстановить вручную (при срабатывании) блок-контакты теплового реле;
- убедиться в наличии напряжения;
- произвести включение главного включателя.
В сравнении с прототипом заявляемая электрическая схема включения главного контактора является более простой и надежной в работе.