2.7 Опис роботи схеми управління

Схема забезпечує частотний пуск і гальмування при роботі двигуна від UZ1, а також двоступінчастий розгін і гальмування в зоні електромашинного регулювання. Загальний діапазон регулювання швидкостей з типовим співвідношенням пар полюсів машини 2р = 4/6 становить 1: 15, а в зоні частотного регулювання діапазон зміни частоти обертання двигуна - від 150 до 600 об / хв. Кількість фіксованих механічних характеристик по п'ять у кожному напрямку. Таке багатопозиційне управління не може бути реалізовано на основі відомих методів побудови електроприводів з полюсо-перемикаємими двигунами, так як вимагає використання складного командоконтролера. Тому в схемі застосований принцип двоступеневого управління: від командоконтролера через проміжний релейний блок.

При цьому реле K5 і K6 управляють реверсом двигуна при роботі від мережі, включаючи контактори КM1 і КM4, а реле K1-K4 - регулюванням швидкості. Комутація силових ланцюгів двигуна при перемиканні його обмоток досягається контакторами КM1, КM2 і КM4, КM5, а частотне регулювання швидкості - реле швидкості РС2, РСЗ. Застосування релейного блоку дозволяє ре ¬ шити два завдання: виключити паузу при перемиканні силових ланцюгів двигуна (у звичайних схемах це досягається введенням нефіксованих позицій на командоапаратом) і здійснити контроль за позиціонуванням розгону і гальмування двигуна шляхом виключення переходу на наступну позицію при несправності будь-якого апарату (у звичайних схемах це досягається відповідним блокуваннями в ланцюзі нульового реле).

Реверсування двигуна при роботі UZ1 здійснюється зміною порядку комутації тиристорів перетворювача по сигналу від реле K7 і K8. Перетворювач частоти UZ1 пов'язаний з мережею за допомогою понижувального трансформатора TU1. Управління каналами регулювання частоти й напруги типове для всіх схем комбінованого управління з UZ1 і здійснюється за допомогою реле K7, K8 і K9, K10. Зазначені реле перемикають ланцюга резисторів RI-R18, зібраних по потенціометричним схемами, причому ланцюга з діодів VD1-VD12 утворюють логічну схему або, при якій включення подальшої ланцюга виключає попередню. Час розгону і гальмування електродвигуна при роботі від UZ1 задається задатчиком темпу зміни його частоти і напруги. У зоні електромашинного регулювання у схемі здійснюється контроль за часом тільки гальмування двигуна за допомогою реле KT3 і KT4. Позиційний розгін двигуна в цій зоні здійснюється за рахунок власного часу послідовного спрацьовування зазначених реле, а також реле блоку управління швидкості і контакторів швидкості. Це спрощує схему, проте така побудова схеми можливо тільки для малоінерційних систем, якими і є механізми підйому. Час накладання гальма контролюється реле KT2 після частотного гальмування приводу, що виключає просідання вантажу. Вузол захисту схеми типової з впливом апаратів захисту на нульове реле KT1. Перетворювач має також сіткову захист, що спрацьовує при перевищенні струмами певного рівня.

2.8 Розрахунок і вибір електромагнітного гальма і апаратів захисту

Згідно з Правилами Регістру всі електродвигуни потужністю вище 0,5 кВт повинні мати такі види електричного захисту:

1. захист від к.з.;

2. захист від перевантаження;

3. нульовий захист;

Захист від короткого замикання здійснюється:

- Плавкими запобіжниками;

- Струмовими реле;

- Автоматичними вимикачами.

Для захисту асинхронних електродвигунів застосовують автоматичні вимикачі, які в порівнянні з запобіжниками мають незаперечну перевагу, - запобігають роботу двигуна на двох фазах.

Захист від перевантаження здійснюється:

• тепловими реле;

• струмовими реле;

• температурними реле.

Нульова захист здійснюється:

• лінійним контактором;

• нульовим реле.

Для електроприводу крана я передбачаю такі види захистів:

- Захист від к.з., яка буде виконуватися автоматичним вимикачем;

- Захист від перевантаження за допомогою термореле;

- Нульова захист за допомогою лінійного контактора.

Розрахунок і вибір автоматичного вимикача.

Автоматичний вимикач вибираю по номінальному струму електродвигуна на більшій швидкості.

Таблиця 2 - Технічні характеристики електродвигуна

Тип двигуна	Номінальні параметри
	Рн, кВт	Uн,B	,А	, об/мин	, A
МАП 622-4/6	70	380	60	1420	480

Так як струм двигуна 60 А, то вибираю автоматичний вимикач типу А3776 Бр.

Вибираю максимальний розчеплювач за умовою I_нр > 1,2 =72 А. Вибираю максимальний розчіплювач з номінальним струмом 160 А.

Вибираю кратність уставки на струм спрацьовування вимикання в зоні К.З по умові; 7,5

Вибираю кратність уставки=6

Параметри обраного автоматичного вимикача наведені в таблиці 4.

Таблиця 3 - Параметри автоматичного вимикача

Тип автоматич. вимикача	Ном. струм АВ, А	Ном. струм макс, розчеплювача, А	Кратність уставки
А3776 Бр	160	160	6

Розрахунок і вибір теплових реле

Двигун підйому вантажної лебідки обраний трьохшвидкісним, тому захист від перевантаження буде виконана за допомогою термореле типу ТРТ для кожної обмотки. Вибір термореле виробляю по номінальному струму електродвигуна.

Таблиця 4 - Параметри двигуна

Тип двигуна	Число полюсів	Рн, кВт	Iн, А
МАП 62-4/6	4	70	60
	6	40	40

Термореле вибирають за умовою: I_н.тэ I_нд , де : I_н.тэ- номінальний струм теплового елемента.

Вибираю такі типи термореле:

для р = 4 - термореле типа ТРТ-151 з номінальним струмом 135 А;

для р = 6 - термореле типа ТРТ-141 з номінальним струмом 95 А.

Розрахунок і вибір електромагнітного гальма

Основним параметром гальма є гарантовано створюваний їм гальмівний момент, що становить 125% номінального в нагрітому стані.

Розрахунковий гальмівний момент М_т.р., Нм, повинен становити

,

де Р_н – номінальна потужність механізму, кВт;

 – КПД передавальних ланок механізму від робочого органу до гальма;

n - Номінальна частота обертання гальма, об / хв.

З урахуванням режимів роботи різних механізмів гальмівні моменти гальм повинні бути рівні

,

де k - коефіцієнт запасу, що становить від 1,5 до 2,0 залежно від інтенсивності роботи і відповідальності механізмів.

Таблиця 5 - Технічні дані дискових гальм

Тип гальма	Гальмівний момент, ДаН*м	Фазний струм котушок гальма, А	хід гальма (Мм): початковий / максимальний	Число включень до зміни дисків N*10
ТМТ12	3	1	1 / 2	500
ТМТ22	4	1	1 / 2	500
ТМТ42	12	2,5	2/ 4	300
ТМТ52	30	3,5	2 / 4	200
ТМТ62	45	6	2,5 / 5	150