Krmilna in močnostna vezja za dvižne elektromagnete

Dvižni elektromagneti imajo visoko induktivnost, zato se za hitro in popolno razbremenitev bremena ter za omejitev prenapetosti na vrednost največ 2 kV uporabljajo posebna vezja in krmilna oprema. Elektromagneti prejemajo napetost iz motorja-generatorja ali usmernika. Sheme krmiljenja, ko se elektromagneti napajajo z enosmernim tokom, so prikazani na sl. 1, a in b.

Nadzor dvižni elektromagnet po navedeni shemi se izvede na naslednji način. Ko je krmilnik K vklopljen, se napetost dovaja na magnetizacijski kontaktor B, katerega zapiralni kontakti povezujejo elektromagnet z omrežjem. V tem primeru teče nazivni tok skozi tuljavo M elektromagneta, vzporedno vezani razelektritveni upor (P1 — P4, P4 — PZ in PZ — P2) teče naokoli s tokom nižje vrednosti. Tuljava kontaktorja H, priključena med točkama 6 in 7, ne prevaja zaradi prisotnosti zaporedno vezanega odprtega pomožnega kontakta B, odprtega, ko je kontaktor B vklopljen.

Ko je kontrolor K.je izklopljen, zapiralni kontakti kontaktorja B se odprejo, elektromagnet se za kratek čas izklopi in samodejno preklopi na obratno polarnost, po padcu obremenitve pa se elektromagnet končno odklopi od vira napajanja. Ta vključitev elektromagneta zagotavlja demagnetizacijo bremena, kar prispeva k njegovemu hitremu padcu.

Samodejno delovanje, ko je elektromagnet izklopljen, je v glavnem zagotovljeno z delovanjem razmagnetnega kontaktorja H. Napetost na sponkah tuljave kontaktorja H je določena s padcem napetosti v odsekih upora 6 - P4 in P4-7 . Ko je elektromagnet izklopljen, njegov tok ne izgine takoj, ampak se zapre z vezjem razelektritvenih uporov. Upornosti odsekov 6 - P4 in P4-7 so izbrane tako, da se po izklopu krmilnika K in zaprtju odpiralnega kontakta B vklopi kontaktor H.

riž. 1. Shematske krmilne sheme magnetnih krmilnikov PMS 50 (a) in PMS 150 (b) za dvižne elektromagnete: V ali 1V, 2V-bipolarni magnetizacijski kontaktor ali dva unipolarna; H — dvopolni kontaktor za razmagnetenje; 1P - stikalo; 1P, 2P - varovalke napajalnega in krmilnega tokokroga; K - krmilnik ukazov; M - elektromagnet; P1-P4, P4-P3 in P3-P2-razelektritveni upori.

Po vklopu kontaktorja H so njegovi napajalni kontakti zaprti in elektromagnet je priključen na omrežje. V tem primeru se smer toka v tuljavi elektromagneta in v uporu 6-P4, zaporedno priključenem na tuljavo, sčasoma spremeni v nasprotno. Sprememba smeri toka v odseku upora 6 - P4 se pojavi s predhodnim zmanjšanjem prejšnjega nasprotno usmerjenega toka na nič.Pri ničelnem toku v odseku 6 — P4 kontaktor H ostane vklopljen, ker za to zadostuje padec napetosti v odseku P4—7 (v odseku 6 — P4 je padec napetosti enak nič).

Ko se smer toka spremeni v odseku 6 - P4, se kontaktor H izklopi, ker se izkaže, da je njegova tuljava povezana z razliko v padcu napetosti v odsekih 6 - P4 in P4 - 7. Prekinitev kontaktorja H se pojavi, ko razmagnetni tok doseže vrednost, ki je enaka 10-20% delovnega toka hladne tuljave elektromagneta, to je praktično po razmagnetenju in izgubi obremenitve.

Ko je kontaktor H izklopljen, odklopi elektromagnetno tuljavo iz mreže, ki ostane zaprta za upor praznjenja. To olajša prekinitev obloka iz kontaktorja in zmanjša prenapetost ter podaljša življenjsko dobo izolacije tuljave. Odpiranje pomožnega kontakta kontaktorja B (v tokokrogu tuljave kontaktorja H) preprečuje hkratno delovanje obeh kontaktorjev.

Vezje vam omogoča nastavitev časa razmagnetenja, kar lahko storite s premikanjem uporovnih sponk, to je s spreminjanjem vrednosti upora odsekov 6 - P4 in P4-7. Hkrati se ta čas samodejno prilagaja glede na vrsto dviganega bremena. Z večjo maso bremena je njegova magnetna prevodnost večja, kar vodi do povečanja časovne konstante elektromagneta in s tem do povečanja časa razmagnetenja. Z majhno težo bremena se čas razmagnetenja zmanjša.

Po opisani shemi se izdelujejo magnetni krmilniki tipov PMS 50, PMS 150, PMS50T in PMS 150T.

riž. 2.Električni tokokrog dvižnega elektromagneta žerjava v prisotnosti omrežja izmeničnega toka: 1 - asinhroni elektromotor; 2 — ustrezen generator toka; 3 — magnetni zaganjalnik; 4 — krmilni gumb; 5 — regulator vzbujanja; 6 - krmilnik ukazov; 7 — magnetni krmilnik; 8 - dvižni elektromagnet.

Večina žerjavov z dvižnimi solenoidi se napaja iz omrežja AC, zato je treba za elektromagnete DC uporabiti motorni generator ali usmernik. Na sl. 2 prikazuje napajalni tokokrog dvižnega elektromagneta iz motor-generatorja. Zaščita generatorja pred tokovi kratkega stika. V kablu, ki napaja elektromagnet, je napeljan napetostni rele tipa REV 84.

Zamenjava rotacijskih pretvornikov s statičnimi pretvorniki zmanjša kapitalske stroške, električno težo in obratovalne stroške. Magnetni regulator tipa PSM 80 v kombinaciji s krmilnikom KP 1818 selsyn omogoča prilagajanje nosilnosti. To je zelo pomembno pri delih, povezanih z dodelavo, sortiranjem, označevanjem in transportom pločevine v metalurških obratih, pa tudi v različnih skladiščih in bazah.

Na sl. 3 prikazuje diagram magnetnega krmilnika PSM 80 s statično krmiljenim pretvornikom. Pretvornik je izdelan po breztransformatorskem trifaznem polnovalnem vezju z enim tiristorjem in razelektritveno diodo. Regulacija toka se izvede s spreminjanjem izhodne napetosti pretvornika s spreminjanjem kota odpiranja tiristorja. Kot odpiranja tiristorja je odvisen od referenčnega signala, ki ga sinhronski krmilnik brezstopenjsko nastavlja v širokem območju.

Napajanje I uporablja transformator s tremi navitji.Navitje 36 V se uporablja za napajanje relejnih elementov, selsin vzbujevalna napetost krmilnika se odstrani iz navitja 115 V. Napajanje vključuje enofazni usmernik D7-D10, na izhodu katerega so zener diode St1-St3 in predstikalni upor R2.

Stabilizirano napajalno napetost relejnega elementa 16,4 V odstranijo zener diode St2 in St3. V tem primeru teče naprej skozi upor R3 in bazo tranzistorja T1, ki vklopi tranzistor. Iz zener diode St1 se negativna prednapetost (-5,6 V) uporabi za osnovo tranzistorja T2, da se izklopi, ko je tranzistor T1 odprt.

Naloga bloka II je sestavljena iz Selsinavključen v krmilnik selsyny in enofazni usmernik D11-D14. Omrežna napetost rotorja selsyn se dovaja na vhod mostu, ki se spreminja, ko se vrti glede na stator. Rotor vrtimo z ročajem CCK.Na izhodu mostu dobimo spreminjajočo se usmerjeno napetost, sorazmerno s katero se spreminja tudi izhodni tok, ki teče ob odprtem tranzistorju T1 skozi njegovo bazo in upor R6. Relejni element je sestavljen na dveh tranzistorjih tipa p-p-p.

Za zagotovitev načina faznega krmiljenja v tokokrogu je predviden vir napetosti v obliki žagaste oblike, ki je vezje RC, ki ga preusmeri tiristor T. Medtem ko je tiristor zaprt, se kondenzatorji C4 C5 polnijo. Ko se tiristor T odpre, pride do hitrega praznjenja kondenzatorjev. Tok žage teče skozi upor R13 in bazo tranzistorja T1.

Krmilnik selsinki ima en fiksni položaj (nič) in zagotavlja stanje zaviranja pri katerem koli vmesnem položaju krmilne ročice.V tem primeru vsakemu položaju selsina rotorja ustreza določena vrednost elektromagnetnega toka. V krmilnih položajih vezje z zadostno natančnostjo vzdržuje povprečno vrednost toka elektromagneta, ko se njegova tuljava segreje. Tolerance toka za hladno in vročo tuljavo ne presegajo 10%, največja vrednost toka za ogrevano tuljavo pa ne presega kataloške vrednosti toka za več kot 5. Ko napajalna napetost niha v območju (0,85 - 1,05) UH, sprememba toka elektromagneta ne presega navedenih meja.

DC stikalno vezje vključuje:

• dvopolni kontaktorji za direktno preklapljanje elektromagnetov KB in obratno CV;

• dva časovna releja РВ in РП za nadzor procesa razmagnetenja elektromagneta med zaustavitvijo,

• razelektritveni upori R19 — R22 za omejitev prenapetosti, ki nastane, ko je elektromagnet izklopljen;

• dioda D4 za zmanjšanje moči razelektritvenih uporov.

riž. 3. Shema za prilagajanje nosilnosti elektromagneta: I - napajalni blok: II - opravilni blok; III - relejni element; VI - napajalni krog; R1 - R25 - upori; C1 - C8 - kondenzatorji, W - shunt; VA - avtomatsko stikalo; D1 -D16 - diode; KV in KN - kontaktorji z neposrednim in povratnim navitjem elektromagneta (magnetizacija in demagnetizacija); RV in RP — časovni rele za nadzor procesa razmagnetenja, Pr1 — Pr4 — varovalke; Сс — krmilnik selsyn; St1 -St3 - zener diode; T - tiristor: T1, T2 - tranzistorji, TP1 - transformator; EM — dvižni elektromagnet; SKK — krmilnik selsyn.

Če se zlomi kabel, ki napaja elektromagnet, je potrebno izklopiti stikalo ali odklopnik magnetnega krmilnika. Strogo je prepovedano biti pod pipo z delujočim elektromagnetom. Pregled in zamenjavo naprav je treba izvajati pri izklopljenem glavnem stikalu pipe.

Vse električne naprave morajo biti varno ozemljene. Posebno pozornost posvetite ozemljitvi elektromagneta. Ozemljitveni vijak v elektromagnetni škatli je povezan z ozemljitvenim vijakom ohišja magnetnega krmilnika. Povezava je izvedena iz enega od žil trižilnega napajalnega kabla. V nasprotnem primeru je treba pri delovanju električne opreme upoštevati splošna varnostna pravila za servisiranje električnih naprav.