Управление электроприводом рамоподъемных и свайных лебедок

1Механизмы для подъема и опускания всасывающей трубы на грунтонасосных установках (при гидромониторных работах), рамы с грунтозаборным устройством, а также свай на плавучих земснарядах аналогичны. Они различаются только мощностью электропривода. Электроприводы рамоподъемных и свайных механизмов представляют собой системы реверсивного двигателя, работающего на одной скорости. В качестве двигателей привода применяют обычно трехфазные асинхронные двигатели напряжением 380 В с короткозамкнутым ротором.

Электропривод рамоподъемной лебедки. В обычных условиях привод лебедок работает при повторно-кратковременном режиме. Длительность рабочего времени цикла обусловлена незначительной высотой хода рамы и поэтому невелика.

При возможном завале рамы грунтом момент сопротивления, обусловленный массой поднимаемого груза, значительно возрастает и привод оказывается в режиме перегрузки. Привод, как правило, работает с большой частотой включений. Регулировать частоту вращения его не требуется. Для привода лебедок предусматривается реверсирование двигателя. Нагрузка привода зависит от массы грунтозаборного устройства и кинематических параметров лебедки и полиспаста. Мощность привода зависит, кроме того, от скорости подъема грунтозаборного устройства.

Схема управления электроприводом предусматривает реверсирование двигателя, применение тормоза и автоматическое выключение двигателя при достижении поднимаемой рамы (или всасывающей трубы) крайнего верхнего положения.

Реверсирование двигателя М производится изменением чередования фаз на статоре двигателя контакторами реверса Рн и Рв. Для включения этих контакторов служат кнопки КнВ «Вперед» и КнН «Назад», каждая из которых имеет две пары контактов. При нажатии той или другой кнопки одна пара контактов замыкает цепь соответствующей катушки контактора Ре или Рн, а вторая одновременно разрывает цепь катушки другого контактора.

Таким способом, кроме включения двигателя, достигается блокировка, предотвращающая короткое замыкание главной цепи, которое возникло бы при случайном одновременном нажатии на обе кнопки реверса.

Контакторы реверса помимо электрической имеют также и механическую блокировку, которая допускает притяжение якоря лишь в том случае, если отпал якорь второго контактора. Это необходимо на тот случай, когда при отключении контактора его якорь не отпадает вследствие приваривания контактов.

Одновременно с включением двигателя подается напряжение на катушки тормозных электромагнитов МТ, освобождающих зажатые колодки тормозного устройства. На схеме условно показан один тормозной электромагнит; согласно правилам техники безопасности требуется установка двух тормозов. Иногда в схему вводят отдельный контактор, включающий тормозной электромагнит.

В схему введены размыкающие контакты конечного выключателя КВВ. При достижении поднимаемым устройством крайнего верхнего положения особая деталь механизма нажимает рычаг конечного выключателя, который при этом размыкает свои контакты в цепи катушки контактора Рв, последний отпадает, его контакты в цепи двигателя размыкаются и двигатель останавливается.

Асинхронные двигатели с фазным ротором в приводе рамоподъемных лебедок применяют при значительной массе рамы и большой частоте включений двигателя. В таких случаях двигатель перегружается пусковым током, в несколько раз превышающим его номинальный ток. Во избежание перегрузки и преждевременного выхода из строя электропривода вследствие недопустимого нагрева используют двигатель с фазным ротором с глухоподключенным к нему комплектом резисторов, которые рассеивают тепло, выделяемое в цепи ротора.

Электропривод свайных лебедок

Режим привода свайных лебедок — кратковременный с постоянным значением момента в рабочее время циклов. В момент отрыва свай возможна перегрузка двигателя вследствие всасывания наконечника сваи грунтом. Привод работает с реверсированием без регулирования частоты вращения. Нагрузка привода определяется массой свай, а мощность — еще и скоростью их подъема.

Схема управления электроприводом свайных лебедок в принципе нс отличается от схемы привода рамоподъемной лебедки. Но в некоторых случаях контакты конечных выключателей вводят в цепи катушек обоих реверсивных контакторов. При этом автоматически ограничивается как верхнее, так и нижнее положение каждой сваи.

При свайно-тросовом папильонированин рабочие перемещения плавучих земснарядов осуществляются с помощью двух свай, поэтому в комплект свайного механизма входят две лебедки со своей системой электропривода каждая.

Принцип автоматизации электропривода свайного механизма сводится к управлению процессом перекладки свай с помощью одного командоаппарата. Рабочие перемещения корпуса плавучего земснаряда осуществляются под действием натяжения папильонажного троса путем поворота корпуса около сваи, опущенной на грунт. В крайнем положении корпуса (у границы разработки или прорези) на грунт опускают другую, ранее поднятую сваю, а первую поднимают.

В автоматизированной системе управления приводом свайного механизма очередное опускание одной из свай и подъем другой выполняют нажатием кнопки перекладывания свай. При этом пути прохождения тока в цепи управления приводами контролируются контактами конечных или путевых выключателей свайного механизма.

Например, в крайнем правом положении корпуса земснаряда при опущенной правой свае имеет место воздействие на конечный выключатель КВПН нижнего положения правой сваи и конечный выключатель КВЛВ верхнего положения — левой. Состояние контактов (замкнуто и разомкнуто) всех выключателей в этом положении таково, что для прохождения тока открыта лишь цепь катушки контактора, включающей привод левой сваи на опускание.

После того как левая свая окажется опущенной, она воздействует на конечный выключатель КВЛН нижнего положения, состояние контактов изменится и откроет путь в цепь катушки контактора подъема правой сваи. В крайних положениях привод при этом останавливается также автоматически под действием тех же конечных выключателей.