Circuiti di comando e potenza per elettromagneti di sollevamento

Gli elettromagneti di sollevamento hanno un'elevata induttanza, pertanto, per una scarica rapida e completa del carico, nonché per limitare la sovratensione a un valore non superiore a 2 kV, vengono utilizzati circuiti e apparecchiature di controllo speciali. Gli elettromagneti ricevono tensione da un motore-generatore o da un raddrizzatore. Gli schemi di controllo schematici quando gli elettromagneti sono alimentati da una rete di corrente continua sono mostrati in fig. 1, a e b.

Controllo elettromagnete di sollevamento secondo lo schema indicato si effettua nel modo seguente. Quando il controller K è acceso, viene applicata tensione al contattore magnetizzante B, i cui contatti di chiusura collegano l'elettromagnete alla rete. In questo caso, la corrente nominale scorre attraverso la bobina M dell'elettromagnete e la resistenza di scarica collegata in parallelo (P1 - P4, P4 - PZ e PZ - P2) scorre con una corrente di valore inferiore. La bobina del contattore H collegata tra i punti 6 e 7 non conduce per la presenza di un contatto ausiliario aperto B collegato in serie, aperto quando il contattore B è acceso.

Quando il controllore K.viene spento, i contatti di chiusura del contattore B si aprono, l'elettromagnete viene brevemente diseccitato e commutato automaticamente alla polarità inversa e, dopo la caduta del carico, l'elettromagnete viene finalmente scollegato dalla fonte di alimentazione. Questa inclusione dell'elettromagnete fornisce la smagnetizzazione del carico, che contribuisce alla sua rapida caduta.

L'azione automatica quando l'elettromagnete è spento è fornita principalmente dal funzionamento del contattore di smagnetizzazione H. La tensione ai terminali della bobina del contattore H è determinata dalla caduta di tensione nelle sezioni di resistenza 6 - P4 e P4—7 . Quando l'elettromagnete viene spento, la sua corrente non scompare immediatamente, ma viene chiusa da un circuito di resistenze di scarica. Le resistenze delle sezioni 6 - P4 e P4—7 sono selezionate in modo tale che dopo che il controller K è stato spento e il contatto di apertura B è stato chiuso, il contattore H è acceso.

Riso. 1. Schemi di controllo schematici dei controller magnetici PMS 50 (a) e PMS 150 (b) per il sollevamento di elettromagneti: V o 1 V, contattore magnetizzante bipolare 2V o due unipolari; H - contattore di smagnetizzazione bipolare; 1P - interruttore; 1P, 2P - fusibili del circuito di alimentazione e del circuito di controllo; K - controllore di comando; M — elettromagnete; Resistenze di scarica P1-P4, P4-P3 e P3-P2.

Dopo aver acceso il contattore H, i suoi contatti di potenza sono chiusi e l'elettromagnete è collegato alla rete. In questo caso, la direzione della corrente nella bobina dell'elettromagnete e nella resistenza 6-P4 collegata in serie alla bobina cambia nel tempo al contrario. Il cambiamento nella direzione della corrente nella sezione di resistenza 6 - P4 avviene con una riduzione preliminare a zero della precedente corrente diretta in modo opposto.A corrente zero nella sezione 6 - P4, il contattore H rimane acceso perché la caduta di tensione nella sezione P4-7 è sufficiente per questo (nella sezione 6 - P4, la caduta di tensione è zero).

Quando la direzione della corrente cambia nella sezione 6 - P4, il contattore H viene spento, perché la sua bobina risulta essere collegata alla differenza nella caduta di tensione nelle sezioni 6 - P4 e P4 - 7. L'interruzione del teleruttore H avviene quando la corrente di smagnetizzazione raggiunge un valore pari al 10-20% della corrente di intervento della bobina fredda dell'elettromagnete, cioè praticamente dopo la smagnetizzazione e la perdita di carico.

Una volta disinserito, il teleruttore H disconnette l'elettrovalvola dalla rete, che rimane chiusa alla resistenza di scarica. Ciò facilita l'interruzione dell'arco dal contattore e riduce la sovratensione, aumentando la durata dell'isolamento della bobina. L'apertura del contatto ausiliario del contattore B (nel circuito della bobina del contattore H) impedisce il funzionamento simultaneo di entrambi i contattori.

Il circuito consente di regolare il tempo di smagnetizzazione, operazione che può essere eseguita spostando i morsetti del resistore, ovvero modificando i valori di resistenza delle sezioni 6 — P4 e P4—7. Allo stesso tempo, questo tempo viene regolato automaticamente in base al tipo di carico da sollevare. Con una massa maggiore del carico, la sua conducibilità magnetica è maggiore, il che porta ad un aumento della costante di tempo dell'elettromagnete e quindi ad un aumento del tempo di smagnetizzazione. Con un peso leggero del carico, il tempo di smagnetizzazione è ridotto.

Secondo lo schema descritto, vengono prodotti i controller magnetici dei tipi PMS 50, PMS 150, PMS50T e PMS 150T.

Riso. 2.Circuito elettrico dell'elettromagnete di sollevamento della gru in presenza di una rete a corrente alternata: 1 - motore elettrico asincrono; 2 — generatore di corrente adeguato; 3 - avviamento magnetico; 4 — pulsante di controllo; 5 — regolatore di eccitazione; 6 - controllore di comando; 7 — controller magnetico; 8 - elettromagnete di sollevamento.

La maggior parte delle gru con solenoidi di sollevamento sono alimentate dalla rete CA, quindi per i solenoidi CC è necessario utilizzare un generatore o un raddrizzatore a motore. Nella fig. 2 mostra il circuito di alimentazione dell'elettromagnete di sollevamento dal motogeneratore. Protezione del generatore contro le correnti di corto circuito. nel cavo di alimentazione dell'elettromagnete è condotto un relè di tensione del tipo REV 84.

La sostituzione dei convertitori rotanti con convertitori statici riduce i costi di capitale, il peso elettrico ei costi operativi. Il controller magnetico tipo PSM 80 in combinazione con il controller di controllo selsyn KP 1818 consente la regolazione della capacità di carico. Ciò è di grande importanza nei lavori relativi alla finitura, allo smistamento, alla marcatura e al trasporto di lamiere negli impianti metallurgici, nonché in vari magazzini e basi.

Nella fig. 3 mostra uno schema di un controllore magnetico PSM 80 con un convertitore controllato staticamente. Il convertitore è realizzato secondo un circuito a onda intera trifase senza trasformatore con un tiristore e un diodo di scarica. La regolazione della corrente viene effettuata modificando la tensione di uscita del convertitore modificando l'angolo di apertura del tiristore. L'angolo di apertura del tiristore dipende dal segnale di riferimento, che è regolabile in modo continuo su un'ampia gamma dal controller di controllo sincrono.

L'alimentazione I utilizza un trasformatore a tre avvolgimenti.L'avvolgimento da 36 V viene utilizzato per alimentare gli elementi del relè, la tensione di eccitazione selsin del controller viene rimossa dall'avvolgimento da 115 V. L'alimentatore include un raddrizzatore monofase D7-D10, all'uscita del quale diodi zener St1-St3 e un resistore di zavorra R2 sono installati.

La tensione di alimentazione stabilizzata dell'elemento relè 16,4 V viene rimossa dai diodi zener St2 e St3. In questo caso, una corrente diretta scorre attraverso il resistore R3 e la base del transistor T1, che accende il transistor. Dal diodo zener St1, viene applicata una polarizzazione negativa (-5,6 V) alla base del transistor T2 per spegnerlo quando il transistor T1 è aperto.

L'attività di blocco II è composta da Selsinaincluso nel controller selsyny e nel raddrizzatore monofase D11-D14. La tensione di linea del rotore selsyn viene applicata all'ingresso del ponte, che cambia mentre ruota rispetto allo statore. Il rotore viene fatto ruotare dalla maniglia CCK All'uscita del ponte si ottiene una tensione raddrizzata variabile, in proporzione alla quale cambia anche la corrente di uscita che scorre quando il transistor T1 è aperto, attraverso la sua base e il resistore R6. L'elemento relè è assemblato su due transistor di tipo p-p-p.

Per fornire la modalità di controllo di fase nel circuito, viene fornita una sorgente di tensione a dente di sega, che è un circuito RC, che viene deviato dal tiristore T. Mentre il tiristore è chiuso, i condensatori C4 C5 vengono caricati. Quando il tiristore T si apre, si verifica una rapida scarica dei condensatori. La corrente di sega scorre attraverso il resistore R13 e la base del transistor T1.

Il controller selsinki ha una posizione fissa (zero) e fornisce una condizione di frenatura in qualsiasi posizione intermedia della leva di comando.In questo caso, ad ogni posizione del rotore selsyn corrisponde un certo valore della corrente elettromagnetica. Nelle posizioni di controllo, il circuito mantiene con sufficiente precisione il valore medio della corrente dell'elettromagnete quando la sua bobina è riscaldata. Le tolleranze della corrente per la bobina fredda e calda non superano il 10% e il valore massimo della corrente per la bobina riscaldata non supera il valore di catalogo della corrente di oltre 5. Quando la tensione di alimentazione oscilla nell'intervallo (0,85 — 1,05) UH, la variazione di corrente dell'elettromagnete non supera i limiti specificati.

Il circuito di commutazione lato CC comprende:

• contattori bipolari per commutazione elettromagnete diretta KB e inversa CV;

• due relè temporizzati РВ e РП per controllare il processo di smagnetizzazione dell'elettromagnete durante lo spegnimento,

• resistenze di scarica R19 — R22 per limitare la sovratensione che si verifica allo spegnimento dell'elettromagnete;

• diodo D4 per ridurre la potenza delle resistenze di scarica.

Riso. 3. Schema per la regolazione della capacità di carico dell'elettromagnete: I - blocco di alimentazione: II - task block; III — elemento relè; VI — circuito di potenza; R1 - R25 - resistori; C1 — C8 — condensatori, W — shunt; VA — interruttore automatico; D1 -D16 — diodi; KV e KN — contattori con avvolgimento diretto e inverso di un elettromagnete (magnetizzazione e smagnetizzazione); РВ e РП — relè temporizzato per il controllo del processo di smagnetizzazione, Pr1 — Pr4 — fusibili; Сс — controllore selsyn; St1 -St3 — diodi zener; T — tiristore: T1, T2 — transistor, TP1 — trasformatore; EM — elettromagnete di sollevamento; SKK - controller di controllo selsyn.

In caso di rottura del cavo che alimenta l'elettromagnete, è necessario spegnere l'interruttore o il magnetotermico del controllore magnetico. È severamente vietato trovarsi sotto un rubinetto con un elettromagnete funzionante. L'ispezione e la sostituzione dei dispositivi devono essere effettuate con l'interruttore generale del rubinetto spento.

Tutti i dispositivi elettrici devono essere messi a terra in modo sicuro. Prestare particolare attenzione alla messa a terra dell'elettromagnete. Il bullone di terra nella scatola del solenoide è collegato al bullone di terra dell'armadietto del controller magnetico. La connessione viene effettuata da uno dei nuclei del cavo di alimentazione a tre fili. In caso contrario, il funzionamento delle apparecchiature elettriche dovrebbe essere guidato dalle norme generali di sicurezza per la manutenzione degli impianti elettrici.