Українські реферати:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Розробка логічної схеми управління двостулкових воріт судноплавного шлюзу
     

 

Схемотехника

План-графік на виконання дипломного проекту студента групи ЕТ-52 Кузнеченкова А.Ю. тема: "Розробка логічної схеми управління двостулкових воріт судноплавного шлюзу".

| № | Зміст | Объ-| Кількість | Строки |
| | | Ем | Чер-ей | виконання |
| 1 | Вступ | 10 | | 07.04.99 |
| 2 | Опис керованого об'єкта | 15 | 1 | 17.04.99 |
| 3 | Опис існуючих схем | 15 | 1 | 24.04.99 |
| | Управління | | | |
| 4 | Синтез логічного автомата | 15 | 2 | 30.04.99 |
| 5 | Перетворення контактної схеми | 20 | 1 | 12.05.99 |
| | Управління в безконтактну | | | |
| 6 | Датчики інформації та схеми | 15 | 2 | 22.05.99 |
| | Сполучення керованого об'єкта з | | | |
| | Логічної системою управління | | | |
| 7 | Економічне обгрунтування | 5 | | 29.05.99 |
| 8 | Охорона праці | 5 | | 05.06.99 |

Дата видачі: 01.04.99

Завідувач кафедрою: Францев Р. Е. Керівник:

Ковальов Ю. Н. Студент: Кузнеченков А. Ю.

ЗМІСТ.

Гол. Стор.

1. ВСТУП

1.1. Загальні відомості про електрообладнанні водних шляхів.

1.2. Склад і призначення механічного устаткування гідротехнічних споруд.

1.3. Основні властивості електрофіціруемих механізмів гідротехнічних споруд.

1.4 Елементи електричного обладнання шлюзів.

1.4.а. Силове обладнання приводів.

1.4.б. Електричні апарати системи управління.

1.4.в Оперативна сигналізація.

1.4.г. Пошукова сигналізація.

1.4.д. Світлофорної сигналізації.

1.4.е. Елементи та пристрої електропостачання.

2. ОПИС керований об'єкт

2.1. Елементи воріт і діючі навантаження.

2.2. Приводний механізм для переміщення двостулкових воріт.

2.3. Визначення потужності і вибір електродвигуна для електромеханічного приводу двостулкових воріт судноплавного шлюзу.

2.3.1. Вихідні дані.

2.3.2. Визначення статичних моментів опору.

2.3.3. Попередній вибір електродвигуна.

2.3.4. Визначення моменту опору приведених до валу двигуна.

2.3.5. Перевірка попередньо вибраного двигуна.

2.3.6.Вибор електричних апаратів для керування механічними гальмами.

2.3.7.Расчет резисторів пускового реостата і вибір ящиків опорів.


3. ОПИС ІСНУЮЧИХ СХЕМ УПРАВЛІННЯ

3.1. Привід з асинхронними двигунами без регулювання швидкості руху.

3.2. Привід з асинхронними фазними двигунами з регулюванням швидкості руху зміною опору кола ротора.

3.3. Електричний привід з гідропередачею.

3.4. Електропривод двостулкових воріт з гальмівним генератором.

3.5. Електропривод з тиристорн управлінням.


4. БЕЗКОНТАКТНЕ АПАРАТИ І СТАНЦІЇ УПРАВЛІННЯ.


5. СИНТЕЗ ЛОГІЧНОГО АВТОМАТИ

5.1. Побудова СГСА.

5.2. Кодування СГСА. (ДСА).

5.3. Граф абстраактного автомата.

5.4. Функції виходу. Таблиці переходів. Функції збудження.
Кодування станів.

6. ОХОРОНА ПРАЦІ

6.1. Правила технічної експлуатації електродвигунів.

6.2. Аналіз шкідливих і небезпечних факторів на гідротехнічних спорудах. Норми, заходи з підтримання норм, заходи безпеки.

6.3. Електробезпека.

6.4. Розрахунок захисного заземлення трансформаторної підстанції.

7. ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ.


8. ЛІТЕРАТУРА

1. ВСТУП.

Для збільшення вантажообігу річкового флоту потрібно вдосконалення водних шляхів і суден транспортного флоту.

Різні за своїми технічними характеристиками сучасні водні шляхи та судна технічного флоту являють собою об'єкти з високим ступенем електрифікації. Електрична енергія на них застосовується для приводу основних і допоміжних механізмів, зв'язку та сигналізації, освітлення та опалення. Сумарна потужність електродвигунів гідротехнічних споруд і суден технічного флоту нерідко перевищує 300-500 кВт. Така енергооснащеність об'єктів водного транспорту відповідає загальному стану електрифікації народного господарства, де електропривод споживає більше 60 відсотків вироблюваної електроенергії.

Відмінною рисою сучасного виробництва є високорозвинена система управління об'єктами, що забезпечує автоматичне управління технологічними процесами. Електропривод дедалі більше набуває рис автоматизованого. Автоматизовані електроприводи умовно діляться на три рівні. Основу систем першого рівня складають автоматизовані електроприводи окремих робочих машин або процесів (локальні системи). Системи другого рівня об'єднують електроприводи функціонально пов'язаних робочих машин або процесів з включенням пристроїв контролю, збору і обробки інформації. Системи третього рівня включають
ЕОМ і забезпечують оптимальне управління групою складних приводів або процесів по заданих критеріях і алгоритмам.

Енергоозброєність основних об'єктів водного транспорту дозволяє докорінно поліпшити їх характеристики.

Основою електропривода виробничих об'єктів є електрична машина. Перший електричний двигун постійного струму з обертальним рухом був створений у 1834 р. академіком Б. С. Якобі за участі академіка Е. Х. Ленца. Цей двигун у 1838 р. був застосований Б. С. Якобі для надавання руху катера на ріці Неві. Таким чином, батьківщиною електродвигуна, а разом з тим і першою електропривода була Росія.
Зазначена робота Б. С. Якобі одержала світову популярність і багато наступних технічні рішення в області електропривода вітчизняних і іноземних електротехніків були варіацією чи розвитком ідей Б. С. Якобі.

До найбільш істотних практичних досягнень в області раннього розвитку електропривода можна віднести роботи В. Н. Чіколева що створив привід електродів дугової лампи (1873 р.) і вентиляторів (1886 р.), П.
Н. Яблочкова, що створив трансформатор (1876 р.), М. О. Долив -
Добровольского, винахідника асинхронного двигуна (1889 р.), А. Н.
Шубіна, що розробив привід з індивідуальним генератором (1899 р. ) (система генератор-двигун) та інші.

Величезну роль у розвиток електоропрівода відіграли наукові ідеї найбільшого російського електротехніка Д. А. Лачінова, який розкрив переваги електричного розподілу механічної енергії, дав класифікацію електричних машин за способом збудження, розглянув умови харчування двигуна від генератора та особливості механічних характеристик двигуна постійного струму. Ця видатна робота Д. А.
Лачінова з'явилася основою науки про електроприводі, яка пізніше була розвинена працями головним чином російських та радянських вчених, серед яких мають бути названі П. Д. Войнаровський,
В. К. Дмитрієв, С . А. Ринкевич, В. К. Попов, Р. Л. Аронов, А. Г.
Голованов, М. Г. Чілікіна, В. І. Полонський та інші.

Розвиток науки про електроприводі сприяло зростанню ступеня електрифікації та автоматизації виробничих об'єктів і створення досконалих систем автоматизованого приводу механізму воріт і затворів шлюзів, суднопідіймальних пристроїв і суден технічного флоту.

Електроустаткування на річковому транспорті розвивається по шляху подальшого вдосконалення існуючих пристроїв і створення нових ефективних автоматизованих систем.

1.1. Загальні відомості про електрообладнанні водних шляхів. Довжина внутрішніх водних шляхів, придатних для судоходс-тва, у нашій країні становить близько 500 тисяч кілометрів, однак активно використовуються тільки 150 тисяч кілометрів, з яких близько 80 тисяч кілометрів освоєно за роки радянської влади. В цей же час побудовано близько 16 тисяч кілометрів штучних водних шляхів, в тому числі
Біломорсько-Балтійський канал (ББК), Волго-Балтійський водний шлях (ВБВП) імені В. І. Леніна, Волго-Донський судноплавний канал (ВДСК) імені В. І.
Леніна, канал імені Москви (УКіМ). Водний транспорт займає все більш помітне місце в народному господарстві нашої країни та для подальшого зростання вантажообігу і пасажирських перевезень потребує вдосконалення водних шляхів. Для цього проводять руслоочіщеніе, дноуглубденіе, виправлення, регулювання стоку і шлюзування. Крім того, для забезпечення безпеки плавання на водних шляхах створюється судноплавна обстановка у вигляді системи берегових і плавучих знаків, що визначають напрямок суднового ходу та його межі. Судноплавна обстановка, виправлення водних шляхів за допомогою дамб, полузапруд та інших споруд, а також регулювання стоку завдяки спеціальним водосховищем при все своєю масштабністю не відрізняються великими витратами електроенергії чи специфікою електрифікації. Тому основна увага приділяється шлюзування та використання спеціального флоту для руслоочіщенія і днопоглиблення.

шлюзування річки дозволяє різко збільшити глибини в річковому потоці в результаті будівництва уздовж шляху водоутримуючих гребель зі спеціальними судопропускнимі спорудами у вигляді шлюзів або судопод'емніков.

Поліпшення суднохідного водних шляхів підвищує безпеку плавання і є однією з умов успішного розвитку водного транспорту. Воно, зокрема, здійснюється підйомом води напірними гідротехнічними спорудами із судноплавними шлюзами або судопод'емнікамі.

судноплавних шлюзів називається споруда, призначена для переведення суден з одного б'єфу в іншій, що відрізняються рівнем води. Різниця рівнів води у верхній і нижній б'єфах сприймається шлюзом як натиск.

Схематичний план і поздовжній розріз однокамерного шлюзу наведені на малюнку 1.

шлюзування здійснюється за допомогою камери 1, що розділяє б'єфу, і пристроїв, що дозволяють вирівнювати рівні води в камері окремо з верхнім і нижнім б'єфу. З боку кожного б'єфу камера має судноплавні отвори, що перекриваються воротами 2. Для маневрування воротами шлюзи обладнуються механізмами, розташовуються на майданчиках або приміщеннях голів шлюзов.Прі наповненні і спорожнюванні камера з'єднується з б'єфу водопровідними галереями 3, які перекриваються затворами. Водопровідних галерей і затворів може не бути, якщо для наповнення чи спорожнення використовуються судноплавні отвори.

Для ремонту шлюзу передбачаються затвори, що дозволяють відокремити його від верхнього та нижнього б'єфу при осушенні камери.

Крім воріт і затворів з механізмами, камери шлюзу обладнуються причальними пристроями для учалкі судів.

що примикають до верхньої та нижньої головам шлюзу підходи складаються з каналів для заходу судна у шлюз, направляючих пристроїв, що забезпечують безпеку входу суден у камеру, причальних пристроїв і споруд для відстою суден в очікуванні шлюзування.

Забезпечення чіткої та безпечної проводки суден на сучасних шлюзах гарантується за допомогою навігаційної сигналізації, зв'язку та автоматичного керування всіма операціями шлюзування.

На внутрішніх водних шляхах нашої країни експлуатуються понад 100 судноплавних шлюзів. Габарити шлюзових камер досягають: довжина - 300 м, ширина - 30 м, напір на одну камеру - 20 м.

Різні за своїми технічними характеристиками сучасні судноплавні шлюзи являють собою унікальні споруди з високим ступенем електрофікаціі, яка дозволяє корінним чином поліпшити технологію виробничих процесів та умови праці обслуговуючого персоналу.

Склад і характер електричного обладнання шлюзу визначаються його місцем в технологічній лінії, інтенсивністю руху на водній магістралі і рівнем автоматизації управління.

Успішна робота судноплавного шлюзу залежить від надійності й чіткості дії всіх елементів електричного обладнання. У процесі проектування та будівництва шлюзів передбачається, що їх електричне обладнання повинне забезпечувати: заданий технологічний режим роботи об'єкта; постійну готовність до дії; можливість дистанційного, а в необхідних випадках і автоматичного управління; економічність і повну безпеку роботи.

Зазначені вимоги здійсненні лише за високого ступеня електрифікації, автоматизації та якості електричного обладнання.

1.2. Склад і призначення механічного устаткування гідротехнічних споруд.

Механічне обладнання шлюзів поділяється на: основне, призначене для безпосереднього виконання операцій з пропуску суден через шлюз. До нього відносяться робочі ворота, затвори та їх механізми; допоміжне, необхідне для забезпечення пропуску суден за певною схемою і включає рухомі і нерухомі причальні пристрої; ремонтне, призначений для відділення камери від верхнього та нижнього б'єфів, що складається з ремонтних і аварійних воріт, підйомних пристроїв , насосних агрегатів і т.п.

Різні розміри камер шлюзів і призначення напорів, а також специфіка роботи викликали появу великої різноманітності конструкцій шлюзових воріт
(плоскі, підйомно-опускні, сегментні, відкатні, двостулкові і інші
) і затвор галерей (плоскі, сегментні, циліндричні, дискові і т.п.).

В даний час найбільшого поширення набули плоскі підйомно-опускні і сегментні ворота для верхніх голів шлюзів, двостулкові -- для нижніх, плоскі та циліндричні затвори - для галерей.

Плоскі підйомно - опускні ворота (малюнок 2) являє собою щит
1, що перекриває судноплавне отвір і переміщається на колісних або ковзних опорах у вертикальних бокових пазах 2 . Нижня частина воріт виконана з нахилом у бік камери для напрямку струменя при наповненні на гасителі та усунення вакууму під щитом і при його підйомі. Аналогічний пристрій мають і плоскі затвори водопровідних галерей.

В експлуатаційних умовах ворота можуть приймати три положення: 1) робочий (судноплавне отвір перекрито); 2) наповнення
(відкрита частина судноплавного отвори); 3) судноплавне (судноплавне отвір відкрито).

За експлуатаційно - гідравлічним вимогам при наповненні камери шлюзу ворота підводяться над робочому становищем на 1-3 м з обмеженою швидкістю до 0,2-0,6 м/хв, а після закінчення наповнення, на швидкості, що перевищує швидкість переміщення при наповненні в 20-25 разів, вони опускаються в судноплавне положення. В робоче положення з судноплавного ворота переміщуються також з великою швидкістю.

Плоскі ворота конструктивно прості і дозволяють перекривати судноплавні отвори значних розмірів при відносно невеликих габаритах голів камери. Однак переміщення у вертикальній площині і вимога двох різко відрізняються швидкостей руху викликає необхідність застосування складних приводних пристроїв і спорудження приміщення для розташування електромеханічного обладнання.

Сегментні ворота (малюнок 3) за призначенням аналогічні плоским підйомно - опускним, але вони переміщаються не по вертикалі, а по дузі.
Робоча поверхня їх криволінійні, що дозволяє за рахунок тиску води в операції наповнення камери обходиться меншими зусиллями для підйому таких воріт в порівнянні з плоскими.

Двостулкові ворота (малюнок 4 ) складаються з двох полотен 1, що обертаються навколо вертикальних осей, розташованих біля стін камери
2. У закритому стані полотна спираються один на одного опорними подушками створних стовпів, утворюючи кут 160-170о з вершиною, спрямованої в бік більшого рівня води (верхнього б'єфу), що створює зусилля для утримання стулок закритими.

В експлуатаційних умовах двостулкові ворота можуть займати лише два положення: робоче (судноплавне отвір закрито) і судноплавне (судноплавне отвір повністю відкрито), так як наповнення камери шлюзу за такої системи воріт здійснюється за допомогою обвідних галерей, забезпечених своїми затворами.

Циліндричні затвори водопровідних галерей (малюнок 5) представляє собою циліндр 1, встановлений у спеціальній ніші і перекриває водопровідне отвір своєї торцевої частиною. Робоче переміщення затвора здійснюється у вертикальній площині за допомогою гвинтовий передачі 2 або гнучкого тягового органу.

Завдяки циліндричної форми поверхні затвора бічний тиск води на нього врівноважується, тому підйомне зусилля при маневрування затвором невелика. До недоліків циліндричних затворів відносяться потреба в складній формі галерей і чутливість до вібрацій.

Механізми воріт і затворів різняться в залежності від розмірів шлюзів, їх конструкції і загальної компонування. Всі механізми, як правило, маю редуктори або гідравлічні передачі і тягові органи. В якості останніх застосовуються ланцюгові, тросові, кривошипно-шатунниє, штангові-ланцюгові і штангові пристрою.

Гідравлічні передачі використовують як для зміни передавального числа і швидкості руху ра?? очего органу, так і для отримання необхідного виду механічної характеристики приводу. У гідравлічних передачах робочому тілом є рідина, властивості якої і визначають особливості цього типу передач.

Як і в будь-якій передачі, в гідравлічній також є вхідні і вихідні ланки: перший може бути вал насоса, другий - поступально переміщується поршень в гідроциліндрі.

Гідравлічні передачі діляться на гідростатичні (об'ємної дії) і гідродинамічні. У першому тиск, що створюється насосом, передається через рідину як повітря на виконавчий орган, по-друге рідина приводиться в обертальний рух головною ланкою і захоплює за собою ведене.

Потужність гідростатичних систем в основному визначається тиском рідини, і витрата її порівняно невеликий. Гідродинамічні системи, навпаки, характеризуються великою витратою рідини і малим статичним тиском.

гідростатичні передачі, здатні забезпечити великі передавальні числа і перетворити вид руху, отримали переважне застосування на водному транспорті. Вихідні ланки цих передач можуть мати зворотно-поступальний, обертальний або зворотно-поворотний рух (відповідно силові гідроциліндри, гідромотори, моментні гідроциліндри
).

На малюнку 6 представлена найпростіша гідропередачею, перетворююча вид руху. Тиск, створюваний насосом 1, за допомогою розподільника 2 передається правої або лівої порожнини циліндра 3, забезпечуючи необхідне напрямок руху робочого органу. Дроселюванням, тобто відведенням частини рідини за допомогою дроселя 4 в ємність 5 по зливної магістралі, можна керувати швидкістю руху поршня. Швидкість руху робочого органу можна змінювати також регулюванням насосної утановка.

Гідравлічні передачі мають ряд переваг, що забезпечують їх широке застосування в промисловості та на транспорті: можливість різного розташування вузлів і елементів; відносна легкість зміни напрямку руху робочого органу; простота захисту установки та робочих органів від перевантаження; безшумність роботи; мала маса на одиницю потужності; простота перетворення обертального руху в поступальний і забезпечення великих передавальних чисел в об'ємних передачах.

Основними недоліками цих передач є; складності прокладки трубопровідних комунікацій; великі втрати тиску і витоку рідини в ущільненні; залежність характеристик систем від температури рідини і її в'язкості.

Тягові органи служать для з'єднання приводного механізму з робочим органом, тобто з воротами або затворами шлюзов.Тяговие органи працюють у винятково важких умовах, особливо в підйомних механізмах, де часто вони знаходяться у воді і важко доступні для обслуговування. З огляду на нерівномірність навантаження і важкі умови їх роботи, при проектуванні тягових органів прагнуть забезпечити їм міцність і надійність.

1.3. Основні властивості електрофіціруемих механізмів гідротехнічних споруд.

Електріфіціруемие механізми гідротехнічних споруд працюють в умовах, що відрізняються вологістю (100%), великими перепадами температури (20-50оС), значними коливаннями навантаження і тривалими перервами в роботі (при шлюзування і особливо в межнавігаціонний період
). Для забезпечення безаварійної роботи ці механізми повинні бути достатньо міцними, довговічними і надійними в експлуатації. Крім того, вони повинні мати високі техніко-економічні показники.

Перераховані вимоги поширюються і на електричне обладнання.

Головні навантаження, що діють на електроприводи основних механізмів гідротехнічних споруд, створюються: власною вагою переміщуються пристроїв; тиском води та вітру на них.

Крім цього, можуть виникнути випадкові навантаження, викликані навалом вільно плаваючих предметів і шлюзуемих судів, обмерзанням, льодоходом і т. п.

Вказані навантаження , ваги пристроїв, не залишаються незмінними в процесі робіт, тому всі розрахунки виконуються для двох можливих їх поєднань: основного і особливого. В основний поєднання включають навантаження, що діють постійно при роботі механізму, в особливе - головні і випадкові (удари топляк, заклинювання, льодохід і т. п.). Сполучення навантажень вибирають відповідно до практичної можливістю одночасного їх впливу як на привід в цілому, так і на окремі його елементи. Навантаження визначають для статичного і динамічного режимів роботи.

За діючими в системі навантажень розраховують відповідні їм моменти і підсумовуванням останніх обчислюють результуючі моменти опору руху Мс.

При визначенні моменту опору навантаження від навала вільно плаваючих предметів і шлюзуемих судів, а також від обмерзання і льодоходом можна не враховувати, полога їх такими, що виходять за межі максимального моменту приводу і регламентують лише міцність конструкції електріфіціруемого пристрою.

При цьому наприклад, для двостулкових воріт з тросовими, ланцюговими , штанговими і штангові-ланцюговими передачами моменти (в Н * м) від діючих навантажень приблизно будуть такими: а) від ваги системи (момент тертя в п'яти і гвльсбанде)

МТР = 23Fіfrі + Fгfrг,

де Fг і Fі - реакція у п'яти і гальсбане, Н; f - коефіцієнт тертя; rі, rг - радіус п'яти і гальсбана, м;

б) від гідростатичного і гідродинамічного тиску води на стулку

Мг = 0,5 Yhl2Dh 0,15 rhl2 * q2

де Y - вага одиниці об'єму води, Н/м3;

h - заглиблення стулки, м ; l - довжина стулки, м;

Dh - перепад рівнів води, м; r - щільність води, кг/м3: q - швидкість руху стулки, м/с:

в ) від дії вітру

Мв = Fвl/2,

де Fв - сила вітру, що діє на стулку, Н; l - довжина стулки, м.

Момент опору буде дорівнює

Мс = МТР + Мг + Мв.

У динамічному режимі роботи, крім перерахованого, враховують додатковий момент (Н * м) від сил інерції стулки:

Ми = Jw/t,

де J - момент інерції стулки, кг * м2; w - кутова швидкість руху стулки, с-1; t - час динамічного режиму, с;

Момент опору руху підйомно-опускних воріт (затворів) створюється головним чином вагою воріт і опором тертя в опорно-ходових і заставних частинах. Складові моменту опору (в Н * м) можна визначити наступним чином: а) від власної ваги воріт (затвора)

Мв = GRб,

де G - вага воріт з тяговим пристроєм, Н;

Rб - радіус барабана підйомної лебідки, м;

б) від тертя в опорно-ходових і заставних частинах

МТР = f1PRб + f2DPRб,

де f1, f2 - коефіцієнт тертя опорного пристрої та ущільнення;

P і DP - сили гідростатичного тиску на ворота, на заставні частини, Н.

При цьому Мс = Мв + МТР. Для приводу затворів галерей, крім зазначених навантажень, враховують момент, створюваний вертикальним тиском води:

Мверт = YSRб (Hв-fоНн),

де S - площа затвора, м2;

Hв, Нн - напір на верхню та нижню (випор) поверхні затвора, м; fо - коефіцієнт підсосу.

1.4 Елементи електричного обладнання шлюзів.

Електричне обладнання, забезпечує чітку і надійну роботу гідротехнічних споруд, умовно можна розділити на три основні групи: силове електрообладнання приводів, електричні апарати і системи управління, елементи та пристрої електропостачання.

1.4.а. Силове обладнання приводів. До силового електрообладнання перш за все відносять електричні двигуни та електричні приводи гальм.

Електричні двигуни. До електричних двигунів гідротехнічних споруд пред'являються високі вимоги щодо забезпечення нормальної роботи в умовах різких коливань навантаження, температури навколишнього середовища і підвищеної вологості. На гідротехнічних спорудах застосовувалися виключно кранові електродвигуни змінного струму з короткозамкненим і фазним ротором серії МТК і МТ спеціального виконання, що володіють досить високою перевантажувальної здатністю і механічною стійкістю. Від звичайних вони відрізняються тим, що обмотка статора їх при виготовленні піддається вакуумної просочення ізоляційним вологостійким компаундом, а в підшипникових щитах є вентиляційні отвори, призначені для запобігання появі конденсату всередині двигуна.

В даний час на гідротехнічних спорудах набувають поширення й кранові двигуни серій МТКВ МТВ з ізоляцією класу В, що допускає збільшення номінальної потужності двигуна при колишніх габаритних розмірах.

З - за відсутності кранових двигунів необхідної потужності стали застосовуватися двигуни загальнопромислового призначення. Однак ці двигуни менш надійні в експлуатації, гірше працюють в умовах гідротехнічних споруд, мають меншу перевантажувальної здатністю.

Режим роботи двигунів гідротехнічних споруд, як правило, короткочасний з яскраво вираженою циклічністю роботи. Тривалість циклу в залежності від виду споруди і характеру роботи становить 30
-60 хвилин. Тривалість роботи двигунів в циклі при цьому коливається від однієї до 6 - 8 хвилин.

Електричні приводи гальм. Більшість механізмів гідротехнічних споруд забезпечують гальмами закритого типу, як правило, колодкового.
Гальма служать для утримання под'емноопускних пристроїв у піднятому положенні, а поворотних в чітко фіксованому положенні. Крім того, за допомогою гальма можна скоротити гальмівний шлях
- вибіг механізму. Особливо високі вимоги пред'являються до гальма многодвігателтельних систем, де необхідна однакова ефективність дії гальм, щоб зберегти синхронізації і послідовності руху елементів.

Для приведення в дію механічних гальм застосовуються длінноходовие електромагніти серії МО і електрогідравлічні штовхачі серії ЕГП.

1.4.б. Електричні апарати системи управління. Ця група об'єднує апарати комутації і захисту, апарати технологічної послідовності і блокувань, контролю та сигналізації. Крім управління основними механізмами і процесами, спеціальні системи цієї групи апаратів забезпечують інформацію про стан найбільш відповідальних елементів і режимах роботи і здійснюють регулювання руху суден.

Комутаційні апарати. Для комутації силових ланцюгів гідротех-нічних споруд застосовуються в основному електромагнітні контактори серії КТ. Безконтактні (напівпровідникові) контактори струму використовують лише в дослідному порядку з тиристорн станціями керування.

Апарати захисту. На шлюзах застосовуються максимальна струмова і мінімальна захист. Для максимального струмового захисту двигунів воріт і затворів зазвичай використовують електромагнітні або індукційні реле максимального струму серії РЕ та ІТ, Для захисту від перевантажень електротепловие реле ТР, для мінімального захисту - реле напруги.

Реле проміжне використовується для підготовки ланцюгів керування до заданих операцій (наприклад, циклової або роздільного управління).
Крім того, проміжні реле в деяких випадках дозволяють скоротити число контактів, що включаються в ланцюг управління. Наприклад, замість того щоб включити кнопку "Стоп" всіх постів управління в ланцюг управління, можна включити їх ланцюг котушки проміжного реле. При натисканні будь-якої з цих кнопок розмикаються контакти цих реле в ланцюга управління і відбувається зупинка приводу. В якості проміжних реле широке застосування знаходять реле серії РП.

Реле часу служать для управління контакторами прискорення, а також в інших випадках, коли необхідно, щоб між двома операціями був певний проміжок часу. Для цих цілей на водних шляхах в основному використовуються електромеханічні реле з приводом на змінному струмі й електромагнітні реле часу постійного струму.

Кнопки та ключі управління застосовуються загального призначення, розраховані на роботу в умовах підвищеної вологості.

Шляхові вимикачі. На шлюзах надзвичайно поширені шляхові вимикачі. Вони служать для відключення двигунів при досягненні затворами кінцевих і граничних положень, а також для блокувань. Розрізняють шляхові вимикачі двох типів: блок - апарати і кінцеві вимикачі. Перші, за своєю будовою подібні Командоконтроллери, є засобом управління і блокувань у функції шляху, а другий, звичайно типу важеля, встановлюються для спрацьовування в кінці шляху.

На гідротехнічних спорудах знаходять застосування і безконтактні вимикачі, робота яких заснована на зміну їх індуктивного або ємнісного опору при переміщенні рухомого якоря. Такі вимикачі малогабаритні, герметичні, з успіхом працюють в агресивному середовищі, і зокрема в підводних частинах споруд.

Панелі та пульти. Апаратуру управління та захисту мають у своєму розпорядженні, як правило, на контакторна панелях, зібраних з прямокутних ізоляційних плит і укріплених на кутових стійках. Комутаційної апаратури, реле управління та захисту встановлюють на лицьовій стороні з виведенням захисту для монтажу на зворотній стороні панелей, де знаходяться вимірювальні трансформатори і пускорегулюючі резистори. Розміщення чутливих реле на контактних панелях в безпосередній близькості від потужних контакторів має істотний недолік, який полягає в помилкових спрацюваннях реле від вібрації, що викликається включенням і виключенням контакторів. Тому на сучасних шлюзах чутливу апаратуру управління розташовують на окремих панелях, які називаються панелями автоматики. Командні та прилади технологічного контролю і сигналізації встановлюють у повному обсязі на центральному або в скороченому на місцевому пультах управління. Всі прилади та пристрої на центральному пульті управління розміщують відповідно до мнемонічної схемою об'єкта. Центральний пульт знаходиться в окремому приміщенні, щоб забезпечити оператору гарну видимість об'єкта. Місцевий пульт зазвичай встановлюють безпосередньо біля керованого механізму і постачають закриваються кришкою.

1.4.в Оперативна сигналізація. До числа основних пристроїв сигналізації та контролю для апаратного забезпечення виробничої (оперативної, пошукової та аварійної) сигналізацій. Серед них найбільш помітне місце займає оперативна сигналізація.

Для успішної роботи оператор шлюзу повинен мати можливість у будь-який час встановити, в якому становищі знаходяться ворота і затвор (наскільки вони відкриті або закриті), а також які рівні води в камері і обох б'єфах. Для цієї мети застосовується оперативна вказівний (індикаторна
) сигналізація. На (малюнку 6, а і б) зображені показники положення підйомно - опускних і двостулкових воріт. Основу покажчиків складають сельсины, що утворюють систему синхронної зв'язку (див. п. 30).

З приводом воріт пов'язаний ротор сельсина - датчика, який повертається при їх переміщенні. При цьому повертається і ротор сельсина приймача, електрично сполученого з сельсином - датчиком. З сельсином - приймачем, що знаходиться на центральному пульті управління, пов'язаний покажчик, який і відображає положення воріт.

Покажчик рівня води в камері працює таким чином. На одній з голів шлюзу встановлюють колодязь, сполучених з камерою, в який поміщають поплавок, закріплений на тросі і врівноважений противагою.
При зміні рівня води в камері поплавок піднімається або опускається, від чого починає обертаються ролик, охоплюваний тросом. Це обертання передається через редуктор сельсину - датчику і через сельсин - приймач відображається на екрані стрілочного, стрічкового або цифрового покажчика.
Аналогічно працюють і покажчики рівня води в б'єфах.

Як відомо, диференціальний сельсин - приймач дозволяє визначити кут неузгодженості між роторами двох сельсинов - датчиків. Цей прінцип покладено в основу роботи покажчиків (індикаторів) різниці рівнів води в камері, верхньому або нижньому б'єфах і покажчиків перекосу затвора.

Обмотки статора диференціального сельсина - покажчика різниці рівнів отримує харчування від ротора сельсина - датчика, кут повороту якого залежить від рівня води у б'єфі (верхньому або нижньому), а обмотка ротора включена на затискачі ротора датчика, кут повороту якого залежить від рівня води в камері. Покажчик різниці рівнів води необхідний для керування воротами шлюзу.

Покажчик перекосу передбачають, якщо затвор піднімається й опускається за допомогою двох механічно не пов'язаних двигунів, встановлених на протилежних підвалинах камери. Навіть принаявність "електричного валу" в таких випадках можлива поява перекосу. Перекіс затвора досить небезпечний з - за збільшення напруги в ньому і можливості його заклинювання, а також перевантажень електричних двигунів.

Статор диференціального сельсина - покажчика перекосу отримує харчування від ротора сельсина - датчика положення лівого боку замка, а його ротор підключений до ротору сельсина - датчика положення правого боку замка.
Якщо перекіс перевищує задане максимальне значення, ланцюг управління даними приводом автоматично розривається.

Розглянуті прилади виконують не тільки функції сигналізації, а й контроль. Вони мають контакти, замкнуті при куті неузгодженості, що не перевищує наперед заданого значення, і розімкнені, якщо цей кут більше припустимого. Контакти покажчиків включаються в ланцюг відповідних реле, а контакти останніх - в ланцюг управління. На (малюнку 6) приведена принципова схема оперативної вказівний сигналізації для одного з шлюзів.

На схемі прийняті наступні позначення: ВСВ - датчик рівня води верхнього б'єфу; ВС11 - датчик положення воріт верхньої голови; ВС12
-- те ж, правого боку; ВЕВ2 - приймач різниці рівнів води між верхнім б'єфів і камерою; ВЕВ - приймач абсолютного рівня води верхнього б'єфу; Ое1 - приймач положення воріт верхньої голови; ВЕР1
- приймач перекосу воріт верхньої голови; ВС2 - датчик рівня води в камері; ВСН - датчик рівня води в нижньому б'єфі; ВС31 - датчик положення лівої стулки воріт нижньої голови; ВС32 - датчик положення правої стулки воріт нижньої голови; ВС41 - датчик положення лівого затвора галерей; ВС42
- те ж правого затвора галерей; ВЕН2 - приймач різниці рівнів води між камерою і нижнього б'єфу; ВЕН - приймач абсолютного рівня води в нижньому б'єфі; ВЕ31 - приймач положення лівої стулки воріт нижньої голови;
ВЕ32 - приймач положення правої стулки воріт нижньої голови; ВЕ41 - приймач положення затвора лівої галереї; ВЕ42 - приймач положення затвора правою галереї; KV2 - реле напруги ланцюга живлення сельсинов; КВ2
- реле різниць рівнів води межу верхньому б'єфі і камерою; КН2 - реле різниць рівнів води між камерою і нижнього б'єфу; KV1 -- реле перекосу.

Як видно зі схеми, в камері, у верхній і нижній б'єфах, встановлено три датчика: ВС2 - датчик рівня води в камері; ВСВ - датчик рівня води у верхньому б'єфі; ВСН - датчик рівня води в нижньому б'єфі, кожен з яких живить ротор звичайного сельсина - покажчика рівня. Крім того, кожен з цих датчиків живить одну з обмоток диференціальних сельсинов, контролюючих різниця рівнів. Для воріт верхньої голови на схемі показано три датчика. Один з них - ВС1 - живить ротор приймача, що вказує положення затвора, два інших - ВС11 і ВС12, пов'язаних з лівою та правою сторонами воріт, - харчують диференціальний сельсин - покажчик перекосу. Що стосується двостулкових воріт і затвора водопровідних галерей, то на кожні стулку і затвор встановлено по одному датчику, живить ротор приймача, який показує положення тієї чи іншої створ

     
 
     
Реферат Банк
 
Рефераты
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Все права защищены. Українські реферати для кожного учня !