3. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Привод двустворчатых ворот. Наибольшее распространение на шлюзах нашей страны получили плоские, двустворчатые ворота. Основное технологическое требование здесь сводится к правильному и безударному створению полотнищ. Для привода двустворчатых ворот на правом и левом устоях камеры устанавливают по механизму, приводимому во вращение сворим электродвигателем.
Привод с асинхронными двигателями без регулирования скорости движения. В нем могут быть использованы асинхронные двигатели ка с фазным, так и с короткозамкнутым ротором. Структурная схема такого привода дана на (рисунке 23), а. Система отличается простотой и высокой надежностью. Однако она обладает таким серьезным недостатком, как тяжелое протекание переходных процессов и невозможность управления частотой вращения двигателей при створении ворот и входе их полотнищ в ниши.
Привод с асинхронными фазными двигателями с регулированием скорости движения изменением сопротивления цепи ротора.Этот широко применяемый на шлюзах приводах двустворчатых ворот отличается от предыдущего возможностью регулирования частоты вращения двигателей при маневрировании воротами и управлением в процессе разгона при пуске двигателей в ход. Структурная схема системы привода показана на (рисунке 23).
Такая система,используется в большинстве случаев в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом, имеет очень тяжелую динамику при пуске из промежуточных положений, необходимость которого нередко возникает,например, из-за недостаточной согласованности скоростей движения створок ворот, различия продолжительности разгона двигателей при реостатном пуске и т. п. В случае применения других типов тяговых органов ( например, тросовых ) положение усугубляется еще тем, что в конце операций получаются недопустимо большие скорости движения створок и для исключения ударов возникает потребность в искусственном снижении частоты вращения двигателей.
Электропривод с тормозными генераторами. Привод двустворчатых ворот, рассмотренный выше, в операции закрытия работает на смягченных характеристиках и в результате колебаний скорости движения не обеспечивает правильного створения ворот при различных изменениях нагрузки на левую и правую створки от ветра и волн. Кроме того, из-за сравнительно высокой скорости движения створок в конце операции закрытия при наложении тормозов раньше времени в воротах остается большая щель, а при наложении с опозданием получается удар створок.
Устранение отмеченных недостатков возможно при работе привода в течении большей части операции на жестких механических характеристиках, обеспечивающих сохранение скорости движении створок при колебаниях нагрузки, и со значительным уменьшении скорости движения в конце операции перед наложением тормозов. Такие характеристики можно получить в системе с тормозным генераторами, включаемыми в конце операции для получении малой скорости движения . Тормозной генератор может быть отдельной электрической машиной постоянного или переменного тока, навешанной на вал приводного двигателя и являющейся для него дополнительной нагрузкой.
Механическая характеристика системы с включенным генератором представляет собой кривую, полученную при различных частотах вращения сложения моментов приводного двигателя и тормозного генератора. Структурная схема такого привода дана на . На схеме показаны приводные двигатели М1, М2, резисторы роторных цепей R1,R2 и тормозные генераторы ТГ1 и ТГ2. Изменением сопротивления цепи ротора асинхронного двигателя или тока возбуждения тормозного генератора получают различные по жесткости и по граничной частоте вращения характеристики системы.
Электропривод двустворчатых ворот с тормозным генератором на шлюзах пока применяют ограниченно из-за большого числа машин, а значит, увеличенных габаритов и массы установки.
Электропривод с гидравлической передачей.Для привода двустворчатых ворот гидропередачи стали применять в последнее десятилетие. Электрогидроприводы располагают на устоях камеры шлюза. Они представляют собой два самостоятельных агрегата, связанных с помощью системы управления. Структурная схема электрогидропривода двустворчатых ворот приведена на рисунке 7, г. К основным его элементам относятся: насосы Н1 и Н2 с приводными двигателями М1 и М2, золотниковые блоки управления З1, З2 и силовые гидроцилиндры Ц1, Ц2, шторки которых соединены со створками ворот. Регулирование скорости движения здесь также гидростатическое, с перепуском части рабочей жидкости в сливной бак Б1 или Б2 минуя гидроцилиндры. Электрогидроприводы двустворчатых ворот зарекомендовали себя хорошо, однако необходимо решить еще целый ряд вопросов по улучшению регулирования скорости движения, динамики и защиты системы.
Электропривод с тиристорным управлением. Структурная схема такой системы приведена на рисунке 7, д. Она подобна рассмотренной выше схеме привода подъемно-опускных ворот.
Потенциальные возможности этой системы привода для двустворчатых ворот также еще предстоит раскрывать и доводить до совершенства высокими требованиями, предъявляемыми к электроприводам шлюзов.
3.1. Привод с асинхронными двигателями без регулирования скорости движения. На (рисунке 23) показана принципиальная схема главного тока, а на (рисунке 24) - схема цепей управления двустворчатых ворот.
В данном примере для привода левой и правой створки ворот использованы асинхронные двигатели с фазным ротором М1 и М2, причем их пуск осуществляется в функции времени путем выведения резисторов из цепи ротора двигателя ( цепи катушек реле времени на схеме не изображены).
Управление воротами производится как с центрального,так с местного пультов управления.
Для упрощения схемы (смотрите рисунок 24) показаны по две общих кнопки открытия SO и закрытия SZ , хотя с местных пультов можно управлять каждой створкой в отдельности.
При рассмотрении схеме следует иметь в виду, что SQ1 - контакт путевого выключателя, блокирующий цепь управления двустворчатых ворот с верхними воротами, и при закрытых верхних воротах он закрыт; SQ2 и SQ4 - контакты предельных путевых выключателей открытия; SQ3 и SQ5 - контакты путевых выключателей закрытия; SQ6 - контакт путевого выключателя, ограничивающий закрытие ворот; SQ7 - SQ10, SQ15 - контакты путевого выключателя, управляющие порядком закрытия ворот; SQ11, SQ12 - контакты путевого выключателя, осуществляющие блокирование с затворами галерей, закрытые при открытых затворах; SQ13 и SQ14 - то же, отключающие контакторы КО1 и КО2 при открытых воротах; SA1 - SA3 - контакты выключателей деблокировок.
Подготовка схемы к работе. При наличии напряжения в соловой и вспомогательных цепях и закрытых контактах KV1, KV2 и KV3 получает питание катушка КМ. При срабатывании контактора КМ закрываются его замыкающие главные контакты в цепи статоров двигателей ( смотрите рисунок 23), а также замыкающий вспомогательный контакт КМ , который подает напряжение в цепь управления. Катушки реле времени КТ получают питание и размыкают свои контакты в цепях катушек контакторов К1, К2. Схема к работе подготовлена.
Операция открытия ворот. Предположим, что управление происходит с центрального пульта ( замкнут контакт SA1 ) и ворота закрыты.
При нажатии кнопки SO, если контакты КУ закрыты, получает питание катушка оперативного контактора КО1. Последний срабатывает, закрывает свои главные контакты, включающие двигатель М1 в сторону открытия, а также замыкающий вспомогательный контакт КО1, который шунтирует кнопку SO. Одновременно закрывается контакт КО1 и получает питание катушка КО2.
Контактор КО2 срабатывает, включает для открытия двигатель М2 правой створки и закрывает вспомогательный контакт КО2, также шунтирующий кнопку SO. Кроме того, при работе двигателей будут открыты размыкающие контакты КО1 и КО2 в цепях катушек KZ1 и KZ2. Одновременно открываются размыкающие контакты КО1 и КО2, прерывающие подачу питания на катушки реле времени КТ11 и КТ21. После заданной выдержки времени эти реле отпускают свои якоря и замыкают размыкающиеся контакты КТ11 и КТ12, в цепях катушек контакторов ускорения К11 и К12. Контакторы ускорения срабатывают, своими главными контактами выводят первые ступени резисторов в роторных цепях двигателей и размыкают свои размыкающие контакты в цепях катушек реле времени КТ21 и КТ22, которые с выдержкой времени закрывают одноименные контакты в цепях катушек контакторов К21 и К22,и двигатели переходят на работу по естественным характеристикам. Когда створки выходят из соприкосновения, закрываются контакты SQ15, шунтирующие вспомогательный контакт КО1. Включение контактора КО2 с некоторым запозданием по сравнению с контактором КО1 необходимо потому, что левая створка захватывает правую и, следовательно, должна первой отойти при открытии. Когда ворота полностью откроются, размыкаются контакты путевых выключателей SQ13 и SQ14, которые лишают питания катушки КО1 и КО2. Двигатели отключаются. Если контакты КО1 и КО2 почему-либо не размыкаются, ворота поворачиваются на небольшой угол и открываются контакты предельных выключателей SQ2 и SQ4, отключающие линейный контактор КМ. В процессе открытия ворот контакторы путевых выключателей в цепи катушек закрытия ворот KZ1 и KZ2 приходят в исходное положение.
Операция открытия ворот. При закрытии ворот одновременно с нажатием кнопки SZ получают питание катушки оперативных контакторов KZ1 и KZ2.
Двигатели М1 и М2 начинают вращаться, причем их пуск происходит также, как и при открытии. Створки приходят в движение в сторону закрытия. Когда между створными столбами ворот остается небольшое расстояние ( порядка 1,5м ), открывается контакт SQ7, катушка контактора KZ1 теряет питание и двигатель левой створки останавливается. Правая створка продолжает движение до тех пор, пока не подойдет почти к положению створа. При этом открывается контакт SQ9, который отключает катушку KZ2. Двигатель правой створки останавливается. Одновременно с этим замыкается контакт SQ8, который вновь включает катушку контактора KZ1. Двигатель левой створки опять приходит во вращение. Когда левая створка коснется правой, закрываются контакты SQ10, вновь получает питание контактор KZ2,включает двигатель правой створки и оба двигателя доводят створки ворот до полного закрытия. При этом замыкается контакт SQ6, двигатели выключаются и механизмы створок тормозят.
Рассматриваемое в настоящей и последующих схемах ступенчатое закрытие двустворчатых ворот применяется не везде. На ряде шлюзов осуществляется безостановочное движение ворот при их закрытии, что в известной степени делает работу механической части более надежной и упрощает электрическую схему.
0 комментариев