ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОДЪЕМНИКОВ

ГЛАВА v

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОДЪЕМНИКОВ

§ 20. Виды электрооборудования и особенности его работы на подъемниках

Электрооборудование строительных подъемников по назначению подразделяется на основное — оборудование электропривода и вспомогательное — оборудование рабочего и ремонтного освещения, сигнализации и отопления.

К основному электрооборудованию относятся: электрический двигатели, магнитные пускатели, контакторы, реле управления, аппараты регулирования частоты вращения электродвигателей; аппараты управления тормозами; аппараты электрической и механической защиты; полупроводниковые выпрямители— преобразователи переменного тока в постоянный для питания обмотки возбуждения вихревого тормозного генератора или других целей; понижающие электротрансформаторы, используемые для питания цепей управления, переносных электроламп и в некоторых случаях аппаратов сигнализации; аппараты и приборы, используемые для включения цепей управления.

К вспомогательному электрооборудованию относятся осветительные приборы, приборы электрообогрева, сигнализации, их выключатели и предохранители.

Работа электрооборудования на строительных подъемниках отличается некоторыми специфическими особенностями. К ним относятся: большая частота включений, значительные перегрузки, частое изменение направления вращения (реверс), работа в условиях загрязненности, повышенной влажности, значительного перепада температур, вибрации и т. д. Поэтому необходимо уделять большое внимание обслуживанию электрооборудования строительных подъемников.

§ 21. Электродвигатели

Устройство. Для приведения в действие механизмов строительных подъемников применяют асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока.
Асинхронный электродвигатель (рис. 49) состоит из двух частей: неподвижной — статора 2 и вращающейся — ротора 5. Статор, в свою очередь, состоит из чугунной или алюминиевой станины 1 и запрессованной в нее активной части, которая представляет собой пакет, набранный из пластинок тонкой листовой электротехнической стали. Каждая пластинка изолирована от соседней слоем лака. На внутренней цилиндрической поверхности пакета сделаны продольные пазы, в которых расположена обмотка статора. Об^ мотка состоит из трех отдельных катушек (или групп катушек) с медным изолированным проводом, сдвинутых по окружности статора на равный угол друг относительно друга. Обмотка статора соединяется в коробке выводов 3.

На строительных подъемниках используют электродвигатели с обмоткой статора, рассчитанной на напряжение 220 и 380 В. При напряжении 220 В обмотка статора соединяется в треугольник (рис. 50,а), а при напряжении 380 В — в звезду (Y) (рис. 50,б).

Рис. 49. Асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока:
1 — станина 2 — статор, 3 — коробка выводов, 4 — подшипниковые щиты,
5 — ротор

Рис. 50. Соединение обмотки
статора: а — в треугольник, б — в звезду

В коробку выведены шесть концов от катушек статора, имеющие обозначения начал обмотки С1, С2, С3 и концов — С4, С5, С6.

Станина с обеих сторон закрывается подшипниковыми щитами 4 (см. рис. 49), которые крепятся к ней болтами или стяжными шпильками. В щитах находятся подшипники, в которых вращается вал ротора.

Ротор 5 так же, как и статор, собран из изолированных листов электротехнической стали. На наружной части ротора есть пазы, в которых укладывается обмотка.

По типу обмотки ротора электродвигатели разделяют на двигатели с коротко-замкнутым и с фазным ротором.

В короткозамкнутом роторе (см. рис. 49) обмотка состоит из отдельных стержней, заложенных в пазы и соединенных с торцовых сторон токопроводящими кольцами. Такая обмотка носит название беличьего колеса.

Фазный ротор (рис. 51) отличается тем, что в пазах пакета 4 уложена обмотка 3 из изолированного провода. Как и обмотка статора, она состоит из трех катушек или трех групп катушек. Начала катушек соединены в звезду на роторе, а концы подведены к; трем контактным кольцам 2, изолированным друг от друга и от вала ротора. На кольца наложены угольные (графитовые) щетки, находящиеся в щеткодержателях, которые укреплены на одном из подшипниковых щитов станины электродвигателя. Когда щетки прижимаются к контактным кольцам, происходит скользящий токосъем, т. е. вращающаяся обмотка ротора может быть электрически соединена с неподвижными сопротивлениями, находящимися вне двигателя. Дополнительное сопротивление, включаемое в цепь ротора, уменьшает пусковой ток двигателя, что снижает его пусковой момент и обеспечивает плавный пуск.

На грузовых строительных подъемниках чаще применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Работа. Работа асинхронного электродвигателя трехфазного тока основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля обмотки статора и токов, индуктируемых в обмотке ротора.

Если взять стальное кольцо, намотать на него три проволочные обмотки (спирали) на одинаковом расстоянии одна от другой и пропустить через них трехфазный ток, то в каждой обмотке образуется магнитное поле. Взаимодействуя между собой, эти три поля будут образовывать общее магнитное поле; оно по величине остается неизменным и вращается вокруг оси кольца, поэтому и называется вращающимся. Ротор помещается внутри статора. При движении вращающееся поле статора пересекает магнитными силовыми линиями обмотку ротора, при этом в нем возникает (индуктируется) электрический ток, который будет взаимодействовать с магнитным полем статора. Сила взаимодействия

тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем статора создает момент на оси ротора, под действием которого ротор вращается вслед за полем статора, преодолевая при этом приложенный к валу- двигателя момент сопротивления нагрузки.

Частота, вращения магнитного поля статора зависит от частоты тока и числа пар полюсов. Частота вращения ротора асинхронного двигателя всегда немного меньше, чем частота вращения магнитного поля статора. Поэтому этот тип двигателя и называют асинхронным (не совпадающим по времени).

Во время разгона двигателя по мере приближения частоты вращения ротора к частоте вращения магнитного поля статора уменьшается относительная частота пересечения обмотки ротора вращающимся магнитным полем статора, соответственно уменьшается и. ток в роторе, а также вращающий момент. Когда момент сопротивления становится равным вращающему моменту двигателя, наступает состояние равновесия, при котором частота вращения ротора не изменяется.

Если приложить к валу двигателя вращающий момент нагрузки, направленный в ту же сторону, что и момент двигателя, то частота вращения вала двигателя будет возрастать, достигнет частоты вращения магнитного поля и несколько превзойдет ее. С этого момента двигатель начнет работать в режиме сверхсинхронного торможения, называемом также генераторным, так как двигатель, работая в этом режиме, отдает энергию в сеть.

Такой переход от двигательного режима к генераторному происходит у двигателей привода грузоподъемного механизма строительных подъемников. Подъем груза происходит в двигательном режиме, а опускание его — в генераторном.

Для изменения направления вращения асинхронного двигателя достаточно поменять местами любые две фазы, питающие обмотку статора. При этом изменится направление тока в обмотках двигателя, а это повлечет за собой изменение направления вращения магнитного поля статора и вращения ротора.

Рис. 51. Фазный ротор:1-вал, 2 — контактные кольца, 3 -фазная обмотка, 4— пакет ротора

Режим работы. Допустимые нагрузки электродвигателя определяются его нагревом, а следовательно, зависят от режимов работы, которые для грузоподъемных машин подразделяются на кратковременные режимы и повторно-кратковременные.

Кратковременным режимом называется такой режим, при котором, электродвигатель, включается на время (10—20 мин), за которое он не успевает нагреться до установившейся температуры, после чего наступает длительный перерыв в работе до полного остывания двигателя.

Повторно-кратковременный режим представляет собой длительно повторяющиеся циклы. В каждом цикле последовательно чередуются включение — работа,- выключение — пауза. Характеризуется этот режим продолжительностью включения (ПВ), выражаемой в процентах.

ПВ=(время работы электродвигателя )/время цикла
*100

Согласно установленным нормам время цикла при этом режиме не должно превышать 10 мин. Таким образом, если двигатель работает непрерывно 10 мин, то ПВ равно 100%. Стандартные значения ПВ равны 15, 25, 40 и 60%. Например, время цикла электродвигателя механизма подъема строительного подъемника складывается из времени работы двигателя при подъеме груза на заданный этаж, времени перерыва в работе, необходимого для разгрузки груза на заданном этаже, времени опускания грузонесущего органа в исходное положение для взятия новой порции-груза, времени загрузки грузонесущего органа подъемника и подготовительно-заключительного времени, состоящего из сравнительно коротких перерывов между перечисленными операциями.

содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..