Автоматические швартовные лебедки

На основе применения рассмотренных исполнений контактов схема электропривода автоматической швартовной лебедки может быть выполнена либо полностью на контакторах с бестоковой коммутацией, либо с использованием их только в наиболее нагруженных цепях. В первом случае обеспечивается бестоковая коммутация практически во всех контактных элементах главной цепи, что позволяет максимально использовать

возможности контакторов по ресурсу работы. Однако реализация этого варианта требует существенного увеличения габаритов магнитного контроллера, его массы и стоимости. Поэтому более оправданным следует считать применение второго варианта, который при сравнительно высоких показателях по износоустойчивости имеет значительно лучшие характеристики по габаритам, массе и стоимости магнитных контроллеров. На Рис. 1.9 показана принципиальная схема электропривода АШЛ с бестоковой коммутацией только в цепях скоростных обмоток двигателя. Коммутация контакторов КС1, КС2, КС3 здесь бестоковая. Реверсивные контакторы КВ и КН

Рис.1.8. Принципиальная схема блока бестоковой коммутации (для одной фазы)

коммутируют практически только не большие токи обмоток тормозного магнита ТМ, и поэтому электрическая износостойкость контактов этих контакторов достаточно высокая.

При последовательном включении главных контактов и тиристорного коммутатора бестоковая коммутация осуществляется путем соответствующего получения схемы управления, позволяющей осуществлять включение и отключение контактов в момент отсутствия тока. Все эти коммутационные операции под током производится тиристорным коммутатором. При этом могут быть использованы магнитные контроллеры серий БТ, ВТ, куда встраивается тиристорный коммутатор.

Принципиальная схема электропривода АШЛ при последовательном включении главных контактов и тиристорного коммутатора приведена на Рис.1.10. Здесь при пуске двигателя «Вперед» или «Назад» сначала включаются без тока соответствующие контакты контакторов направления КВ или КН. Включение тиристорного коммутатора осуществляется после включения контактора К, катушка которого питается через замыкающий контакт КВ или КН.

Рис. 1.9. Принципиальная схема электропривода АШЛ с бестоковой коммутацией в цепях скоростных обмоток.

При остановке двигателя сначала отключается контактор К, а затем и тиристорный коммутатор. Контакты же КВ или КН находятся во включенном состоянии до тех пор, пока не будет отключен двигатель, что контролируется реле РК, через контакты которого осуществляется подпитка катушки контактора направления. Такой контроль требуется для того, чтобы обеспечить отключение контакторов направления при отсутствии тока в цепи двигателя, т.е. когда отключен тиристорный коммутатор.

Рис. 1.10. Принципиальная схема электропривода АШЛ с последовательной бестоковой коммутацией.

В схеме показано включение тормоза ТМ и блока защиты от перенапряжений БЗП.

Система бесконтактной коммутации с последовательным включением бесконтактных тиристорных узлов имеет минимальные габариты и массу. Однако такое включение тиристорных блоков ограничивает мощность электропривода. Система с бестоковой параллельной коммутацией не имеет ограничений по мощности. Поэтому ее можно использовать для электроприводов АШЛ большой мощности.

Использование систем с бестоковой и бесконтактной коммутацией решает только задачу обеспечения надежной работы аппаратуры управления. Характеристики же электропривода определяются етодами регулирования и не зависят от систем коммутации. Механические характеристики электроприводов с бестоковой и бесконтактной коммутацией совпадают с механическими характеристиками электропривода релейно – контакторного типа. В ряде случаев они уже не удовлетворяют возросшим требованиям, предъявляемым к автоматическим швартовным лебедкам.

Скоростные параметры АШЛ пока еще окончательно не установились, однако с учетом того, что применение этих механизмов не связано с физическими возможностями человека в процессе швартования, имеющиеся тенденции повышения скоростей выбирания швартовного каната, особенно вхолостую, и снижения скоростей выбирания и травления при автоматическом режиме. Так, например, ряд лебедок имеет наибольшую скорость выбирания каната до 1м/с и даже выше, а наиболее эффективное значение скорости в автоматическом режиме находится в пределах 0,05 – 0,1 м/с, т.е. для автоматических швартовных лебедок предпочтительным является диапазон регулирования 1:15. Такого диапазона регулирования электромашинными методами достичь невозможно. Становится необходимым внедрение принципиально новых систем электропривода, имеющего более высокие регулировочные, динамические и энергетические показатели. Для системы с бесконтактной коммутацией перспективным следует признать использование тиристорных коммутаторов не только в качестве прерывателей тока, но и как регулятора напряжения, подводимого к двигателю при пусках и торможениях, с тем, чтобы получить требуемый для механизма закон изменения момента. Однако это сопряжено с усложнением системы управления.

Наиболее благоприятным с точки зрения повышения регулировочных, динамических показателей электропривода автоматической швартовной лебедки является применение частотно – регулируемого электропривода с асинхронными односкоростными и полюсо – переключаемыми короткозамкнутыми машинами. При частотном управлении потери при пуске и торможении электродвигателя меньше аналогичных потерь не только при прямом включении, но и при двух- или трехступенчатом.

Замена трехскоростного двигателя односкоростным с частотным управлением позволяет позволяет уменьшить его размеры на 1 – 2 габарита, вес – на 40%, а маховый момент и суммарные потери за цикл – в два раза даже с учетом несинусоидальности выходного напряжения преобразователя частоты.

Рис.1.11 Схема комбинированного электропривода АШЛ с параллельным включением преобразователя частоты.

На Рис.1.11 приведена схема комбинированного электропривода автоматической швартовной лебедки с двухскоростным двигателем и параллельным включением преобразователя частоты с непосредственной связью (показана только силовая часть). Схема обеспечивает частотный пуск и торможение при работе двигателя от преобразователя частоты, а также двухступенчатый разгон и торможение в зоне электромашинного регулирования. Общий диапазон регулирования скоростей с типовым соотношением пар полюсов машины 2р=4/6 составляет 1:15, а в зоне частотного регулирования диапазон изменения частоты вращения двигателя от 150 до 600 об/мин. Число фиксированных механических характеристик – по пять в каждом направлении. Преобразователь частоты связан с сетью посредством понижающего трансформатора Тр. Управление каналами регулирования частоты и напряжения осуществляется посредством реле РСВ, РСН и РС2, РС3.

 Скачать реферат