Circuitos de control y potencia para electroimanes de elevación

Los electroimanes de elevación tienen una alta inductancia, por lo tanto, para la descarga rápida y completa de la carga, así como para limitar la sobretensión a un valor de no más de 2 kV, se utilizan circuitos y equipos de control especiales. Los electroimanes reciben voltaje de un motor-generador o rectificador. Los esquemas de control esquemáticos cuando los electroimanes están alimentados por una red de corriente continua se muestran en la fig. 1, a y b.

Control electroimán de elevación según el esquema indicado se lleva a cabo de la siguiente manera. Cuando se enciende el controlador K, se aplica voltaje al contactor de magnetización B, cuyos contactos de cierre conectan el electroimán a la red. En este caso, la corriente nominal fluye a través de la bobina M del electroimán, y la resistencia de descarga conectada en paralelo (P1 — P4, P4 — PZ y PZ — P2) fluye con una corriente de menor valor. La bobina del contactor H conectada entre los puntos 6 y 7 no conduce debido a la presencia de un contacto auxiliar B abierto conectado en serie, abierto cuando el contactor B está encendido.

Cuando el controlador K.se apaga, los contactos de cierre del contactor B se abren, el electroimán se desenergiza brevemente y cambia automáticamente a polaridad inversa, y después de que cae la carga, el electroimán finalmente se desconecta de la fuente de alimentación. Esta inclusión del electroimán proporciona la desmagnetización de la carga, lo que contribuye a su rápida caída.

La acción automática cuando se apaga el electroimán es proporcionada principalmente por la operación del contactor de desmagnetización H. El voltaje en los terminales de la bobina del contactor H está determinado por la caída de voltaje en las secciones de resistencia 6 — P4 y P4—7 . Cuando se apaga el electroimán, su corriente no desaparece inmediatamente, sino que se cierra mediante un circuito de resistencias de descarga. Las resistencias de las secciones 6 — P4 y P4—7 se seleccionan de tal manera que después de apagar el controlador K y cerrar el contacto de apertura B, se enciende el contactor H.

Arroz. 1. Esquemas de control esquemático de los controladores magnéticos PMS 50 (a) y PMS 150 (b) para levantar electroimanes: V o 1V, contactor de magnetización bipolar de 2V o dos unipolares; H — contactor desmagnetizador bipolar; 1P — interruptor; 1P, 2P — fusibles del circuito de alimentación y del circuito de control; K — controlador de comando; M — electroimán; Resistencias de descarga P1-P4, P4-P3 y P3-P2.

Después de encender el contactor H, sus contactos de potencia se cierran y el electroimán se conecta a la red. En este caso, la dirección de la corriente en la bobina del electroimán y en la resistencia 6-P4 conectada en serie con la bobina cambia con el tiempo a la inversa. El cambio en la dirección de la corriente en la sección de resistencia 6 — P4 ocurre con una reducción preliminar a cero de la corriente anterior dirigida en sentido opuesto.Con corriente cero en la sección 6 — P4, el contactor H permanece encendido porque la caída de tensión en la sección P4—7 es suficiente para esto (en la sección 6 — P4, la caída de tensión es cero).

Cuando la dirección de la corriente cambia en la sección 6 — P4, el contactor H se apaga, porque su bobina resulta estar conectada a la diferencia en la caída de voltaje en las secciones 6 — P4 y P4 — 7. La interrupción del contactor H se produce cuando la corriente de desmagnetización alcanza un valor igual al 10-20% de la corriente de funcionamiento de la bobina fría del electroimán, es decir, prácticamente después de la desmagnetización y pérdida de carga.

Una vez apagado, el contactor H desconecta la bobina del solenoide de la red, que permanece cerrada a la resistencia de descarga. Esto facilita la interrupción del arco del contactor y reduce la sobretensión, lo que aumenta la vida útil del aislamiento de la bobina. La apertura del contacto auxiliar del contactor B (en el circuito de la bobina del contactor H) impide el funcionamiento simultáneo de ambos contactores.

El circuito le permite ajustar el tiempo de desmagnetización, lo que se puede hacer moviendo las abrazaderas de la resistencia, es decir, cambiando los valores de resistencia de las secciones 6 — P4 y P4—7. Al mismo tiempo, este tiempo se ajusta automáticamente según el tipo de carga que se levante. A mayor masa de la carga, mayor es su conductividad magnética, lo que conduce a un aumento de la constante de tiempo del electroimán y por tanto a un aumento del tiempo de desmagnetización. Con un peso ligero de la carga, se reduce el tiempo de desmagnetización.

De acuerdo con el esquema descrito, se producen controladores magnéticos de los tipos PMS 50, PMS 150, PMS50T y PMS 150T.

Arroz. 2.Circuito eléctrico del electroimán elevador de la grúa en presencia de una red de corriente alterna: 1 — motor eléctrico asíncrono; 2 — generador de corriente adecuado; 3 — arrancador magnético; 4 — botón de mando; 5 — regulador de excitación; 6 — controlador de comando; 7 — controlador magnético; 8 — electroimán elevador.

La mayoría de las grúas con solenoides de elevación funcionan con alimentación de CA, por lo que se debe usar un generador de motor o un rectificador para los solenoides de CC. En la Fig. 2 muestra el circuito de alimentación del electroimán de elevación del motor-generador. Protección del generador contra corrientes de cortocircuito. un relé de tensión del tipo REV 84 se conduce en el cable que alimenta el electroimán.

Reemplazar los convertidores rotativos por convertidores estáticos reduce los costos de capital, el peso eléctrico y los costos operativos. El controlador magnético tipo PSM 80 en combinación con el controlador de control selsyn KP 1818 permite el ajuste de la capacidad de carga. Esto es de gran importancia en los trabajos relacionados con el acabado, clasificación, marcado y transporte de chapa en plantas metalúrgicas, así como en varios almacenes y bases.

En la Fig. 3 muestra un diagrama de un controlador magnético PSM 80 con un convertidor controlado estáticamente. El convertidor está hecho de acuerdo con un circuito trifásico de onda completa sin transformador con un tiristor y un diodo de descarga. La regulación de corriente se lleva a cabo cambiando el voltaje de salida del convertidor cambiando el ángulo de apertura del tiristor. El ángulo de apertura del tiristor depende de la señal de referencia, que es infinitamente ajustable en un amplio rango por el controlador de control síncrono.

El suministro I utiliza un transformador de tres devanados.El devanado de 36 V se utiliza para alimentar los elementos del relé, el voltaje de excitación selsin del controlador se elimina del devanado de 115 V. La fuente de alimentación incluye un rectificador monofásico D7-D10, en cuya salida se encuentran los diodos zener St1-St3 y una resistencia de lastre R2 están instalados.

La tensión de alimentación estabilizada del elemento de relé de 16,4 V se elimina mediante los diodos zener St2 y St3. En este caso, fluye una corriente directa a través de la resistencia R3 y la base del transistor T1, que enciende el transistor. Desde el diodo zener St1, se aplica una polarización negativa (-5,6 V) a la base del transistor T2 para apagarlo cuando el transistor T1 está abierto.

La tarea del bloque II consta de Selsinaincluido en el controlador selsyny y rectificador monofásico D11-D14. El voltaje de línea del rotor selsyn se aplica a la entrada del puente, que cambia a medida que gira en relación con el estator. El rotor es girado por el mango CCK.. A la salida del puente, se obtiene un voltaje rectificado cambiante, en proporción a la cual también cambia la corriente de salida que fluye cuando el transistor T1 está abierto, a través de su base y la resistencia R6. El elemento de relé está ensamblado en dos transistores de tipo p-p-p.

Para proporcionar el modo de control de fase en el circuito, se proporciona una fuente de voltaje de diente de sierra, que es un circuito RC, que está derivado por el tiristor T. Mientras el tiristor está cerrado, los capacitores C4 C5 están cargados. Cuando se abre el tiristor T, se produce una rápida descarga de los condensadores. La corriente de sierra fluye a través de la resistencia R13 y la base del transistor T1.

El controlador selsinki tiene una posición fija (cero) y proporciona una condición de freno en cualquier posición intermedia de la palanca de control.En este caso, un cierto valor de la corriente electromagnética corresponde a cada posición del rotor selsyn. En las posiciones de control, el circuito mantiene con suficiente precisión el valor medio de la corriente del electroimán cuando se calienta su bobina. Las tolerancias de corriente para bobina fría y caliente no superan el 10%, y el valor máximo de corriente para bobina calentada no supera el valor de catálogo de corriente en más de 5. Cuando la tensión de alimentación fluctúa en el rango (0,85 - 1,05) UH, el cambio en la corriente del electroimán no excede los límites especificados.

El circuito de conmutación del lado de CC incluye:

• contactores bipolares para conmutación electromagnética KB directa y CV inversa;

• dos relés de tiempo РВ y РП para controlar el proceso de desmagnetización del electroimán durante el apagado,

• resistencias de descarga R19 — R22 para limitar la sobretensión que se produce cuando se apaga el electroimán;

• diodo D4 para reducir la potencia de las resistencias de descarga.

Arroz. 3. Esquema para ajustar la capacidad de carga del electroimán: I - bloque de fuente de alimentación: II - bloque de tareas; III — elemento de relé; VI - circuito de potencia; R1 — R25 — resistencias; C1 — C8 — condensadores, W — derivación; VA — interruptor automático; D1 -D16 — diodos; KV y KN: contactores con devanado directo e inverso de un electroimán (magnetización y desmagnetización); РВ y РП — relé de tiempo para controlar el proceso de desmagnetización, Pr1 — Pr4 — fusibles; Сс — controlador selsyn; St1 -St3 — diodos zener; T — tiristor: T1, T2 — transistores, TP1 — transformador; EM — electroimán elevador; SKK: controlador de control selsyn.

Si el cable que alimenta el electroimán se rompe, es necesario apagar el interruptor o disyuntor del controlador magnético. Está estrictamente prohibido estar debajo de un grifo con un electroimán en funcionamiento. La inspección y el reemplazo de los dispositivos deben realizarse con el interruptor principal del grifo apagado.

Todos los dispositivos eléctricos deben estar conectados a tierra de forma segura. Preste especial atención a la puesta a tierra del electroimán. El perno de tierra en la caja de solenoides está conectado al perno de tierra del gabinete del controlador magnético. La conexión se realiza a partir de uno de los núcleos del cable de alimentación de tres núcleos. De lo contrario, la operación de equipos eléctricos debe guiarse por las reglas generales de seguridad para el mantenimiento de instalaciones eléctricas.