Тема:Управління трифазним електродвигуном на прикладібудівельної люльки ЛЭ-100-300
Розділ I. Люлька ЛЭ- 100- 300
1.1 Призначення ізастосування
1.2 Будоваі принцип роботи
Розділ IІ. Експлуатація електродвигунів
2.1 Будова і принцип діїасинхронного двигуна
2.2 Обслуговування електродвигунів
2.3 Розбиранняелектричних машин
Розділ IІІ. Будоваі принцип дії апаратури управління
Список використаноїлітератури
Розділ I. Люлька ЛЭ — 100 — 300
1.1 Призначення і застосування
Люлька ЛЭ-100-300 призначена для підйому людей (не більш двохчоловік), інструмента і будівельних матеріалів до робочого місця для виконаннязовнішніх опоряджувальних робіт на будинках і спорудженнях висотою до 100метрів у районах з помірним кліматом.
З люльки зручно робити облицювання і фарбування зовнішніх стін,оброблення швів і інші види обробки при будівництві нових і ремонті старихвеликопанельних блокових і цегельних будинків і споруджень. При цьомунавантаження на люльку не повинна перевищувати 300 кг (з урахуванням маси робітників).
Індекс люльки ЛЭ-100-300 розшифровується так:
ЛЭ — люлька з електроприводом;
100 — максимальна висота підйому, м;
300 — вантажопідйомність, кг.
Технічні характеристикиМісткість, чол., не більш 2 Роззаходи робочого настилу: довжина, м 4 ширина, м 0,7 вантажопідйомність, кг 300 максимальна висота підйому, м 100 швидкість підйому., м/хв. 5,5
1.2 Будова і принцип роботи
Люлька ЛЭ-100-300 (рис. 1.1.) складається з каркаса 1, на якому по торцяхустановлені дві фрикційно-барабанні лебідки 2, відцентровий уловлювач 3. У робочому положенні люлькапідвішена на двох вантажних 4 і двох запобіжних 5 канатах, закріплених на консолях. До нижніхкінців усіх канатів у землі прикріплені вантажі для натяжки цих канатів.Вантажні канати проходять через лебідки, а запобіжні — через уловлювачі.
/>
Рис. 1.1. Схема люльки ЛЭ — 100 — 300
1 — каркас люльки; 2 — лебідка; 3 — уловлювач; 4 — канат вантажний; 5 — канат запобіжний; 6 — шафа керування; 7 — пульт керування.
Застосовувані фрикційно-барабанні лебідки, у відмінність, відзвичайних, не намотують вантажний канат, а самі разом з колискою переміщаютьсяпо ньому на будь-яку висоту в залежності від довжини каната.
Це відбувається за рахунок тертя між струмками барабанів лебідки іканатами. Кожна лебідка оснащена колодковим і вантажоупорним гальмами, а такожмає додатковий ручний привод для можливого спуска люльки при раптовому відключенніелектроенергії.
Установлені на колисці відцентрові уловлювачі забезпечують безпеку ведення робіт. Призбільшенні швидкості спуска (падінні) люлька автоматично стопориться, тобто підвішуєтьсяна запобіжних канатах. Причиною падіння люльки може бути обрив або ослабленнянатягу робочого каната натяжним вантажем, несправності в лебідці, хоча при цьомувантажний канат натягнутий від ваги люльки.
Керування переміщенням люльки відбувається з переносного пульта 8. Електросхема люльки дозволяєкерувати люлькою як з люльки, так і з землі, зробивши відповідні переключенняштепсельних роз’ємів.
Будова лебідки
Лебідка складається з двох багатострумкових шківів-барабанів. Крутниймомент, передається від електродвигуна на барабани через дві пари зубчастихколіс закритого редуктора й однієї зубцюватої ступіні, колеса якого прикріпленідо торців фрикційних барабанів. Лебідка обладнана двома гальмами.
Вантажопід'ємне гальмо — дискове, із храповим механізмом,розташоване між першою і другою ступінями редуктора. Колодкове гальмо оснащенеелектромагнітом і встановлюються на гальмовому шківі муфти, що з'єднує валиелектродвигуна і редуктора. Вал першої ступіні редуктора закінчується прорізомдля установки рукоятки ручного привода. Завдяки блокувальному пристрою, що відключає ланцюгкерування двигуном, на валові рукоятка ручного привода не буде обертатися віделектродвигуна. Після запасування робочого каната барабани закриваютьсякожухом.
Лебідка працює так: електромагнітне гальмо при включенні лебідокна підйом або опускання розгальмовує їх, і лебідки, а з ними і люлька,починають переміщатися по канатах за рахунок тертя між ними і струмкамибарабанів. Тому люльки з даними лебідками можуть підніматися по натягнутихробочих канатах на будь-яку висоту в залежності від їхньої довжини. Якщоколодкове гальмо в силу яких-небудь причин відмовить, то вступить у роботустрахувальне вантажопід’ємне гальмо, що спрацьовує від обертання при опусканні люльки.
Уловлювач
На каркасі люльки закріплені відцентрові уловлювачі. Запобіжнийканат при проходженні через уловлювач робить один виток на його блоці, дезакріплені підпружинені кулачки, що вільно висять на своїх осях.
На одній осі з блоком вільно сидить диск із зубами, зв'язанийважелем із двома верхніми сергами. Верхні серги і нижні серги закріплені наосях у корпусі і мають фігурні вирізи для цапф лівого і правого стисків. Якщошвидкість опускання не перевищує робочу, запобіжний канат вільно проходить міжстисками.
Уловлювач працює так, що при збільшенні швидкості опускання(падіння) прискорюється обертання блоку за рахунок сил тертя між канатом іблоком. Кулачки, відхиляючи відцентровою силою, упираються в зуби диска,змушуючи його повернутися на невеликий кут за годинниковою стрілкою. При цьомузв'язана з диском тяга, переборюючи зусилля пружини, тягне за собою верхнісерги, а через стиски — нижні серги.
При цьому стиски, зближаючи один з одним, схоплюють запобіжний канатіз силою, пропорційною зусиллю на канаті. При вільному підйомі й опусканнілюльки система стисків, завдяки наявності пружини повернення, вільно пропускаєзапобіжний канат.
Консоль
Для підвіски люльки ЛЭ-100-300 на будинках із плоским дахомвикористовуються дві консолі, що входять у комплект постачання.
Консолі монтуються на даху будинку, де вони утримуються контрвантажем без додатковогокріплення.
Консоль складається з балки, що монтується за допомогою пальців,передньої і задньої опор і додаткового вантажу масою 280 кг, що складається з 14-ти контрвантажів по 20 кг кожний.Розбірність конструкції полегшує монтаж консолі. Під опори підкладаютьдерев'яні бруси з обов'язковим кріпленням їх до консолі щоб уникнутивипадкового падіння на землю. Дана консоль призначена для підвіски люльки набудинках із плоским дахом.
Електроустаткування
Електроустаткування люльки складається із шафи керування, пультапереносного, блокування ручного привода, обмежника висоти підйому йелектропривода лебідок (Див. Рис. 2.1.).
Електросхемалюлькизапроектована на напругу живильної мережі 380 В, частотою 50 Гц із глухозаземленою нейтраллю. Електроживлення люлькиподається через вільно висячий кабель.
Перед початком роботи необхідно ввімкнути автоматичний вимикач F, розташований у шафікерування. При керуванні з люльки тумблер Sщо знаходиться вшафі керування, поставити в положення «робота». При керуванні з землітумблер S9 поставити в положення "іспит", зробивши відповідне переключенняштепсельних роз’ємів згідно з електросхемою. При вирівнюванні люльки пакетнийперемикач S4,щознаходиться на пульті переносному, необхідно поставити в положення «вирівнювання».
Для аварійної зупинки люльки пакетний перемикач S4 необхідно установити вположення «виключене».
Підйом (опускання) люльки виробляється безперервним натисканням накнопкуS2 (S3).
Підйом (опускання) однієї сторони люльки здійснюється шляхом,натискання пускача S2 — «нагору» (S3 — «униз»), при положенні перемикача S4 — «вирівнювання».
Підключення люльки і перевірка її готовності до експлуатації
Підключення кабелю до джерела електроживлення можна робити якунизу, так і посередині будинку. При підключенні в середній частині будинку:
а) довжина кабелю зменшується майже в два рази;
б) на виході кабелю з вікна будинку необхідно ставити круглуопору щоб уникнути перелому кабелю;
в) при довжині кабелю понад 50 метрів його необхіднопідвісити до люльки зі сталевим тросом.
Перед експлуатацією люльки необхідно зробити перевірку. Приперевірці люльки необхідно користуватися виносним пультом. Керування люльки вцьому випадку здійснюється з землі, при цьому в шафі керування тумблер S9 повинний бути включенийна положення "іспит".
До початку перевірки необхідно перевірити:
а) блокування електропривода з ручним приводом, для цього вставитирукоятку ручного привода і перевірити включення люльки —обертання електродвигунів не повиннеспостерігатися;
б) перевірити надійність роботи кінцевих вмикачів обмеженняпідйому люльки нагору. При натисканні на кінцевий вимикач обертання електродвигунівне припиняється. При натисканні на кінцевий вимикач S7 (не відпускаючи S9) електродвигуни реверсуються.
Після випробування спрацьовування кінцевих вимикачів верхньогоположення необхідно провести перевірку люльки керуванням з виносного пульта зземлі. Люлька повинна дійти до верхнього положення й автоматично переключитисяна рух униз.
Порядок роботи
Перед роботою необхідно:
а) підключити штепсельні роз’єми у відповідності зі схемою люлькипри експлуатації;
б) у шафі керування ручка тумблера S9 повинна бути встановленана положенні «робота»;
в) ввімкнути автоматичний вимикач F, розташований у шафікерування;
г) пакетний перемикач S4 поставити в положення «робота».(Див. Рис. 2.1.)
Керування переміщенням люльки відбувається з переносного пульта,що при експлуатації знаходиться на люльці. При натисканні пускача S2 «нагору»люлька переміщається нагору, а при натисканні натискного пускача S3 «униз» — униз.
При відпусканні натискних пускачів S2 і S3 рух люльки припиняється.Для аварійної зупинки люльки пакетний перемикач S4 встановлюється вположення «відключене». Для вирівнювання люльки необхідно пакетнийперемикач S4поставитив положення —«вирівнювання».При цьому вирівнювання люльки буде здійснюватися електродвигуном М1.
При досягненні люльки верхнього крайнього положення кінцевийвимикач Se розімкне ланцюг котушки магнітного пускача К1.1. і люльказупиниться. У випадку відмовлення кінцевого вимикача S8 розімкне ланцюгкінцевий вимикач S7 спрацьовуючий зі зсувом у 300 мм.
Для того, щоб відвести люльку від крайнього верхнього положеннявниз, необхідно скористатися ручним приводом. Після чого знімають рукояткуручного привода і надалі керування рухом люльки відбувається з пульта керування.
/>
Рис. 1.2.
Розділ IІ. Обслуговування електродвигунів
2.1 Будова і принцип дії асинхронного двигуна
Основними частинами асинхронного двигуна (рис.2.1.) є нерухомий статор іобертовий ротор, які розділені повітряним зазором. Статор складається ізстанини (або корпуса) з лапами; стального осердя із штампованих, ізольованиходин від одного, листів електротехнічної сталі з пазами для укладання обмоткистатора; обмотки статора, виготовленої з ізольованого мідного дроту, йукладеного в пази осердя. Обмотка призначена для утворення обертовогомагнітного поля.
/>
Рис. 2.1 Асинхронний електродвигун з короткозамкненимротором:
1, 9, 17 — болти, 2 я 23 — шпонки, 3 — вал ротора, 4 и 22 — роликовийі кульковий підшипники, 5,6 — зовнішня и внутрішня кришки підшипника, 7 —стопорне кільце, 8, 21 — підшипникові щити 10 — станина, 11 — статорна обмотка, 12 —осердя статора, 13 — гвинти кріплення осердя до станини, 14 — осердя ротора, 15— замикаюче кільце, 16 — лопать вентилятора, 18 и 20 вентилятори, 19 — кожухвентилятора
Найпростішим елементом обмотки є виток (рис. 2.2, а). Декільказ'єднаних між собою витків, які містяться у двох пазах і мають спільну ізоляціюпаза утворюють секцію(рис. 2.2, б).
/>
Рис.2.2. Елементи обмоток статора:
а — виток, б — секція.
Сукупність секцій, які належать до однієї фази, називається фазноюобмоткою. Виводи фаз обмотки прийнято позначати: С1, С2, С3 — початки і С4, С5, С6 — кінці відповідно першої,другої і третьої фаз. Окремі фази обмотки статора можуть з'єднуватися зіркоюабо трикутником. На рис. 2.3 наведено схеми з'єднання фазобмотки статора і відповідні цим з'єднанням перемикання на щитку машини.
/>
Рис. 2.3. Схеми з'єднання фаз обмотки статора
а — зіркою; б — трикутником.
Ротор асинхронного двигуна (рис. 2.4. ) складається з такихчастин: стального циліндра, складеного із штампованих, ізольованих один відодного, листів електротехнічної сталі; вала ротора, на якому закріпленостальний циліндр ротора, підшипників, вентилятора. Залежно від типу обмоткиротори поділяються на короткозамкнені та фазні. У пазикороткозамкнених роторів укладено стержні із струмопровідного матеріалу, які зторців замикаються кільцями, утворюючи так зване біляче колесо. У пази фазногоротора укладено провідники секцій трифазної обмотки, які з'єднують зіркою.
Трифазний струм, що проходить через обмотку статора асинхронногодвигуна, створює обертове магнітне поле, яке перетинає провідники обмоткиротора, індукує в них є. р. с. У провідниках замкненої обмотки протікають струми і2.При взаємодії цих струмів та обертового магнітного поля виникають електромагнітнісили, які за правилом лівої руки спрямовані в бік обертання поля статора. Роторпочинає рухатися в бік руху магнітного поля. Швидкість обертання ротора меншаза швидкість обертання магнітного поля. Це можна пояснити так: якщо б роторобертався із швидкістю поля, то через відсутність відносного руху провідниківобмотки ротора та обертового магнітного поля останнє не перетинало бпровідників обмотки ротора, у них не індукувалися б е. р. с і небуло бструмів, а це означає, що електромагнітний момент дорівнював би нулю. Отже, обертовемагнітне поле і ротор асинхронного двигуна принципово обертаються з різнимишвидкостями — асинхронно, що і визначило назву машини.
/>
Рис. 2.4. Ротор асинхронного двигуна:
а — обмотка короткозамкненого ротора;
б — схематичне зображення обмоток фазного ротора.
2.2Експлуатація електродвигунів
Експлуатація електродвигунів складається із слідуючих основнихелементів: нагляду, своєчасного виявлення несправностей та їх усунення;профілактичних випробувань; пуску та зупинки.
Перевірка температури нагріву. Під час роботи двигунівперевіряють температуру їх нагріву. У двигунів потужністю до 100квт нагрів статораперевіряють дотиком. Нагрів електродвигунів потужністю більш ніж 100квтконтролюють по термометру, встановленому на корпусі статора, або по термоопору,закладеному в обмотку двигуна.
Для контролю за пуском і навантаженням у двигунів потужністю 40квтта вище встановлюють амперметри. На шкалі амперметра червоним підкресленовеличину номінального струму електродвигуна плюс 5%.
На зборках або групових щитках, до яких під’єднані електродвигуни,повинні бути вольтметри або сигнальні лампи для контролю наявності напруги.
Двигун слід завжди тримати в чистоті. Усі зайві предмети(ганчірки, куски металу та проводів) необхідно прибрати. Поруч із двигуном неповинно бути займаючихся матеріалів (бензин, олива та ін.) які можуть призвестидо пожежі.
Догляд за підшипниками. для нормальної роботидвигуна його підшипники ковзання потрібно тримати у чистоті. Для цього кришкипідшипників щільно закривають. Олива, що застосовується для змазуванняпідшипників, не повинна вміщувати кислоту або смолу.
Для нормальної роботи підшипників з кільцевим змащуваннямнеобхідно не менш двох разів за зміну перевіряти обертання кілець і чистотуоливи.
Перед заміною змазки підшипники промивають керосином, продуваютьповітрям, промивають тією маркою оливи що застосовується для даних підшипників,а після цього заливають свіжу оливу.
Якщо підшипники працюють нормально і не нагріваються, то огляд ізаміна оливи здійснюється при чергових ремонтах, а також по мірі необхідності взалежності від стану змащування.
Після зборки підшипникових вузлів перевіряють легкість обертанняротора від руки а потім вмикають електродвигун та обертають його 15 хвилинвхолосту. Якщо стан підшипників нормальний, при прослуховуванні чутнийрівномірний гул без стуків та ударів.
Однією з основних причин несправностей підшипників коченняявляється їх перегрів.
Надмірний нагрів підшипників може відбуватися в результатінеправильного збирання, тугої посадки зовнішнього кільця підшипника упідшипниковому щиті, а також при відсутності осьового зазору в одному зпідшипників, необхідного для компенсації температурного розширення вала прироботі машини. щоб встановити нормальний осьовий зазор, необхідно проточитибортик кришки підшипника або встановити прокладки між його кришкою та корпусом.Іноді в підшипниках виникає ненормальний шум, що супроводжується підвищеннямтемператури. Це може бути результатом поганого відцентрування двигуна,забруднення підшипників, великого зношування окремих деталей (кульок, роликів)та нещільної посадки внутрішнього кільця на вал.
Якщо в підшипники закладено змазки більше ніж потрібно, або їїмарка не відповідає температурі навколишнього середовища і при цьому ущільненнянедостатні, тоді з підшипників при роботі двигуна буде виходити змазка.
2.3 Розбирання електричних машин
Розбирання більшості електричних машин починається з видалення півмуфти з вала за допомогою ручного або гідравлічного знімача.
Знімач з регульованим розкриттям тяг (Рис. 2.5, а), дозволяєзнімати з валу пів муфти різних діаметрів. Розкриття та фіксування тягвідбувається за допомогою регулювальної гайки 2, що навернута на різьбу гвинта1. Тягове зусилля, що створюється за допомогою ручного знімача являєтьсяскладною операцією, що потребує значних фізичних зусиль, тому для демонтажупівмуфт, які не піддаються стягуванню, застосовують гідравлічний знімач.
Гідравлічний знімач (Рис. 2.5, б), представляє собою встановленийна колесах майданчик 4 з двома стійками 5, на яких вертикально переміщуєтьсягідравлічний плунжерний насос 8. Щоб зняти півмуфту, встановлюють тазакріплюють болтами на корпусі насоса траверси 6, між якими також болтамизакріплюють захвати 7.
/>
Рис. 2.5. Знімачі для стягування (розпресовування) півмуфт іпідшипників кочення з валів електричних машин
а – гвинтовий знімач з регульованим розкриттям тяг, б –гідравлічний знімач, в – знімач для стягування підшипників кочення захватом запідшипник, г — знімач для стягування підшипників кочення захватом болтами закришки або капсули підшипника; 1 – черв’ячний гвинт з головкою, 2 –регулювальна гайка, 3 – тяги, 4 – майданчик, 5 – стійка, 6 – траверси, 7 –захвати, 8 – плунжерний насос, 9 – рукоятка штока насоса, 10 – пластинка зіштифтами, 11 – шпильки, 12 – плита, 13 – диск, 14 – корпус знімача
Розділ IІІ. Будова і принцип дії апаратури управління
Двокнопкова станція (мал.2.6, а)складається із кнопки ПУСК і СТОП з нерухомими контактами 1 і рухливими 2. Принатисканні на кнопку ПУСК відбувається замикання контактів, СТОП — розмиканняконтактів. Під впливом пружини 3 при відпусканні кнопки контактна системазаймає вихідний стан.
/>
Рис. 2.6.
Трьохкнопкова станція (Рис. 2.6, в) складається ізтрьох кнопок: ВПЕРЕД, НАЗАД, СТОП. Кнопки ВПЕРЕД та НАЗАД маютьпо двіпари контактів — пару замикаючих 1 і пару розмикальних 3. Принатисканні кнопки контактний місток 4 спочаткурозмикає ланцюгрозмикальних контактів, а потім замикає замикаючі контакти. У вихідне положенняконтактні системи вертаються пружиною 2. На рис. 2.6, б і г наведеніумовні графічні позначення кнопок на принципових схемах.
Схема керування трифазним асинхронним електродвигуном за допомогоюконтактора (рис. 2.7.) складається із двох частин — силового ланцюга (товстілінії) і ланцюга керування (тонкі лінії). У силовий ланцюг послідовно в кожнуфазу включені головні контакти контактора й обмотки мотора. У ланцюг керування якийпідключено на лінійну напругу живильної мережі, входять послідовно з'єднанікнопки SBS ПУСК і SBT СТОП і обмотка контактора КМ1. Принатисканні кнопки ПУСК утворюється ланцюг керування: фаза А — Обмотка КМ1— контакти кнопкиSBS— контакти кнопки SBT— фаза С.
Головні контакти КМ1.1, КМ1.2 замикаються, і на обмоткиелектродвигуна подається трифазна напруга. Щоб двигун не зупинився привідпусканні кнопки ПУСК, паралельно підключені блокувальні контакти KM1.4. зупинкавиконується натисканням кнопки СТОП, тобто розмиканням кола керування.
/>
Рис. 2.7.
Реверсування електродвигунів (Рис. 2.8). Виконуєтьсядвома контакторами й трьохкнопковою станцією. При одночасному спрацьовуваннідвох пускачів відбувається коротке замиканняміж фазами А та С контактнісистеми пускачів виходятьіз ладу. Тому в реверсивних схемах запускузастосовують механічні й електричні блокування. Принцип роботи механічногоблокування полягає в наступному. При спрацьовуванніодного зконтакторів, що рухаються частини контактної системи другого контакторафіксуються важелем із засувкою або в зазор магнітопроводу вводиться стрижень,що обмежує переміщення контактної системи.
/>
Рис. 2.8.
Магнітні пускачі
Магнітнийпускач являється комбінованим апаратом дистанційного керування, що складаєтьсяіз контактора, додаткового теплового реле. Він застосовується для пуску,зупинки та зміни напрямку обертання електродвигуна. В якості апарата захистувін вимикає двигун при недопустимих навантаженнях, а також при відсутностінапруги. Найбільш поширені контактори П6 і ПА (Рис. 2. 9.)
/>
Рис. 2.10. Контактор :
1 – стальна скоба, 2 – пластмасова колодка, 3 – осердя, 4 — пружина,
5 – котушка, 6 – головка, 7 – рухомий контакт, 8 – циліндричнаконтактна пружина, 9 – амортизаційна пружина, 10 — траверса, 11 – плоска пружина, 12 –мостик, 13 – пластина з нерухомим контактом, 14 – гвинт для приєднанняпроводів(шин) зовнішньої мережі
Для автоматичного вмикання, вимикання або перемикання електричнихмереж в залежності від проміжного або кінцевого положень рухомих робочихорганів верстата застосовують і кінцеві вимикачі. Вимикач рис. 2.10. має корпус7 з кришкою 8, в якому на стійці 1 з діелектрика закріплені нерухомі 2 і рухомімостикові 4 контакти.
/>
Рис. 2.10. Кінцевий вимикач
Список використаної літератури
1. Атабеков В. Б. Ремонт електрооборудования промышленных предприятий: Учебник длясред, проф.-техн. училищ. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1979.— 256 с, ил. — (Профтехобразование. Енергетика).
2. Бондар В. М., Гаврилюк В.А., Духовний А. X. таін. Практична електротехніка для робітничих професій: Пі-друч. для учнівпроф.-навч. закладів з різноманіт. галузей пром.-сті та побут, обслуг.— К.:Веселка, 1997. — 191 с.
3. ЕгоровГ.П. и Коварский А.И. устройство, монтаж, експлуатация и ремонт промышленныхелектроустановок.
4. Кокорев А.С. Электрослесарь по ремонтузлектрических машин: Учеб. для СПТУ.
5. Фещенко В. Н., Махмутов Р. X.Токарнаяобработка: Учеб. для ПТУ.— 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Высш. шк., 1990.—303с: ил