Circuitos de controle e potência para eletroímãs de elevação

Os eletroímãs de elevação possuem alta indutância, portanto, para descarga rápida e completa da carga, bem como para limitar a sobretensão a um valor não superior a 2 kV, são utilizados circuitos especiais e equipamentos de controle. Os eletroímãs recebem tensão de um motor-gerador ou retificador. Os esquemas de controle esquemático quando os eletroímãs são alimentados por uma rede de corrente contínua são mostrados na fig. 1, a e b.

Ao controle eletroímã de elevação de acordo com o esquema indicado é realizado da seguinte maneira. Quando o controlador K é ligado, a tensão é aplicada ao contator de magnetização B, cujos contatos de fechamento conectam o eletroímã à rede. Nesse caso, a corrente nominal flui através da bobina M do eletroímã e a resistência de descarga conectada em paralelo (P1 — P4, P4 — PZ e PZ — P2) circula com uma corrente de valor mais baixo. A bobina do contator H conectada entre os pontos 6 e 7 não conduz devido à presença de um contato auxiliar B aberto conectado em série, aberto quando o contator B está ligado.

Quando o controlador K.é desligado, os contatos de fechamento do contator B abrem, o eletroímã é brevemente desenergizado e automaticamente comutado para polaridade reversa e, após a queda de carga, o eletroímã é finalmente desconectado da fonte de alimentação. Essa inclusão do eletroímã proporciona a desmagnetização da carga, o que contribui para sua rápida queda.

A ação automática quando o eletroímã é desligado é fornecida principalmente pela operação do contator de desmagnetização H. A tensão nos terminais da bobina do contator H é determinada pela queda de tensão nas seções de resistência 6 - P4 e P4 - 7 . Quando o eletroímã é desligado, sua corrente não desaparece imediatamente, mas é fechada por um circuito de resistências de descarga. As resistências das seções 6 — P4 e P4—7 são selecionadas de forma que, após o desligamento do controlador K e o fechamento do contato de abertura B, o contator H seja ligado.

Arroz. 1. Esquemas de controle esquemático dos controladores magnéticos PMS 50 (a) e PMS 150 (b) para eletroímãs de elevação: V ou 1V, contator magnetizante bipolar 2V ou dois unipolares; H — contator de desmagnetização bipolar; 1P — interruptor; 1P, 2P — fusíveis do circuito de potência e do circuito de controle; K — controlador de comando; M — eletroímã; Resistores de descarga P1-P4, P4-P3 e P3-P2.

Após ligar o contator H, seus contatos de potência são fechados e o eletroímã é conectado à rede. Nesse caso, a direção da corrente na bobina do eletroímã e na resistência 6-P4 conectada em série com a bobina muda ao longo do tempo para o oposto. A mudança na direção da corrente na seção de resistência 6 - P4 ocorre com uma redução preliminar da corrente oposta oposta a zero.Com corrente zero na seção 6 — P4, o contator H permanece ligado porque a queda de tensão na seção P4—7 é suficiente para isso (na seção 6 — P4, a queda de tensão é zero).

Quando a direção da corrente muda na seção 6 — P4, o contator H é desligado, porque sua bobina acaba sendo conectada à diferença na queda de tensão nas seções 6 — P4 e P4 — 7. A interrupção do contator H ocorre quando a corrente de desmagnetização atinge um valor igual a 10-20% da corrente de operação da bobina fria do eletroímã, ou seja, praticamente após a desmagnetização e perda de carga.

Uma vez desligado, o contator H desconecta a bobina solenóide da rede, que permanece fechada à resistência de descarga. Isso facilita a quebra do arco do contator e reduz a sobretensão, aumentando a vida útil do isolamento da bobina. A abertura do contato auxiliar do contator B (no circuito da bobina do contator H) impede a operação simultânea de ambos os contatores.

O circuito permite ajustar o tempo de desmagnetização, o que pode ser feito movendo os grampos do resistor, ou seja, alterando os valores de resistência das seções 6 — P4 e P4—7. Ao mesmo tempo, este tempo é ajustado automaticamente dependendo do tipo de carga levantada. Com uma massa maior da carga, sua condutividade magnética é maior, o que leva a um aumento da constante de tempo do eletroímã e, portanto, a um aumento do tempo de desmagnetização. Com um peso leve da carga, o tempo de desmagnetização é reduzido.

De acordo com o esquema descrito, são produzidos controladores magnéticos dos tipos PMS 50, PMS 150, PMS50T e PMS 150T.

Arroz. 2.Circuito elétrico do eletroímã de elevação do guindaste na presença de uma rede de corrente alternada: 1 — motor elétrico assíncrono; 2 — gerador de corrente adequado; 3 — arrancador magnético; 4 — botão de controle; 5 — regulador de excitação; 6 — controlador de comando; 7 — controlador magnético; 8 — eletroímã de levantamento.

A maioria dos guindastes com solenóides de elevação são alimentados pela rede elétrica CA, portanto, um gerador de motor ou retificador deve ser usado para solenóides CC. Na fig. 2 mostra o circuito de alimentação do eletroímã de elevação do motorgerador. Proteção do gerador contra correntes de curto-circuito. um relé de tensão do tipo REV 84 é conduzido no cabo que alimenta o eletroímã.

A substituição de conversores rotativos por conversores estáticos reduz os custos de capital, o peso elétrico e os custos operacionais. O controlador magnético tipo PSM 80 em combinação com o controlador de controle KP 1818 selsyn permite o ajuste da capacidade de carga. Isso é de grande importância nos trabalhos relacionados ao acabamento, triagem, marcação e transporte de chapas em plantas metalúrgicas, bem como em diversos armazéns e bases.

Na fig. 3 mostra um diagrama de um controlador magnético PSM 80 com um conversor controlado estaticamente. O conversor é feito de acordo com um circuito trifásico de onda completa sem transformador com um tiristor e um diodo de descarga. A regulação da corrente é realizada alterando a tensão de saída do conversor, alterando o ângulo de abertura do tiristor. O ângulo de abertura do tiristor depende do sinal de referência, que é infinitamente ajustável em uma ampla faixa pelo controlador de controle síncrono.

A fonte I usa um transformador de três enrolamentos.O enrolamento de 36 V é usado para alimentar os elementos do relé, a tensão de excitação selsin do controlador é removida do enrolamento de 115 V. A fonte de alimentação inclui um retificador monofásico D7-D10, na saída do qual os diodos zener St1-St3 e um resistor de lastro R2 estão instalados.

A tensão de alimentação estabilizada do elemento de relé 16,4 V é removida pelos diodos zener St2 e St3. Nesse caso, uma corrente direta flui através do resistor R3 e da base do transistor T1, que liga o transistor. Do diodo zener St1, uma polarização negativa (-5,6 V) é aplicada à base do transistor T2 para desligá-lo quando o transistor T1 estiver aberto.

A tarefa de bloco II consiste em Selsinaincluído no controlador selsyny e no retificador monofásico D11-D14. A tensão de linha do rotor selsyn é aplicada à entrada da ponte, que muda à medida que gira em relação ao estator. O rotor é girado pelo manípulo CCK.Na saída da ponte, obtém-se uma tensão retificada variável, na proporção em que a corrente de saída que flui quando o transistor T1 está aberto, através de sua base e resistor R6, também muda. O elemento do relé é montado em dois transistores do tipo p-p-p.

Para fornecer o modo de controle de fase no circuito, é fornecida uma fonte de tensão dente de serra, que é um circuito RC, que é desviado pelo tiristor T. Enquanto o tiristor está fechado, os capacitores C4 C5 são carregados. Quando o tiristor T abre, ocorre uma rápida descarga dos capacitores. A corrente da serra flui através do resistor R13 e da base do transistor T1.

O controlador selsinki tem uma posição fixa (zero) e fornece uma condição de freio em qualquer posição intermediária da alavanca de controle.Neste caso, um determinado valor da corrente eletromagnética corresponde a cada posição do rotor selsyn. Nas posições de controle, o circuito mantém com precisão suficiente o valor médio da corrente do eletroímã quando sua bobina é aquecida. As tolerâncias de corrente para bobina fria e quente não excedem 10%, e o valor máximo de corrente para bobina aquecida não excede o valor de catálogo de corrente em mais de 5. Quando a tensão de alimentação flutua na faixa (0,85 - 1,05) UH, a mudança na corrente do eletroímã não excede os limites especificados.

O circuito de comutação do lado DC inclui:

• contatores bipolares para chaveamento eletroímã direto KB e CV reverso;

• dois relés de tempo РВ e РП para controlar o processo de desmagnetização do eletroímã durante o desligamento,

• resistores de descarga R19 — R22 para limitar a sobretensão que ocorre quando o eletroímã é desligado;

• diodo D4 para reduzir a potência dos resistores de descarga.

Arroz. 3. Esquema para ajuste da capacidade de carga do eletroímã: I - bloco de alimentação: II - bloco de tarefas; III - elemento relé; VI — circuito de potência; R1 — R25 — resistores; C1 — C8 — capacitores, W — derivação; VA — comutação automática; D1 -D16 — diodos; KV e KN — contatores com enrolamento direto e reverso de um eletroímã (magnetização e desmagnetização); РВ e РП — relé de tempo para controlar o processo de desmagnetização, Pr1 — Pr4 — fusíveis; Сс — controlador selsyn; St1 -St3 — diodos zener; T — tiristor: T1, T2 — transistores, TP1 — transformador; EM — eletroímã de elevação; SKK — controlador de controle selsyn.

Se o cabo que alimenta o eletroímã quebrar, é necessário desligar a chave ou disjuntor do controlador magnético. É estritamente proibido ficar embaixo de uma torneira com um eletroímã funcionando. A inspeção e substituição de dispositivos deve ser realizada com a chave geral da torneira desligada.

Todos os dispositivos elétricos devem estar firmemente aterrados. Preste atenção especial ao aterramento do eletroímã. O parafuso de aterramento na caixa do solenóide é conectado ao parafuso de aterramento do gabinete do controlador magnético. A conexão é feita a partir de um dos núcleos do cabo de alimentação de três núcleos. Caso contrário, a operação de equipamentos elétricos deve ser guiada pelas regras gerais de segurança para manutenção de instalações elétricas.