Типовая контакторная система управления. На судах отечественной постройки применяют типовую контакторную схему (рис. 1) ЭП якорно-швартовного устройства, служащую для управления 3-скоростными 3-обмоточными АД мощностью до 75 кВт. Управление ЭП осуществляется посредством командоконтроллера с тремя рабочими положениями в двух направлениях вращения. Переключение контактов КК при различных положениях приводит к подключению обмотки статора с определенным числом полюсов, и этим достигается регулирование скорости.
Схема симметрична (работает одинаково в сторону «Выбирать» и «Травить»), поэтому ее работу рассмотрим только в положении «Выбирать». В нулевом положении командоконтроллера при подаче напряжения на схему в замкнутом выключателе управления 2SA через размыкающие контакты реле KT1 и замкнутый контакт 1SA1 питание поступает на выпрямитель UZ, а от выпрямителя через размыкающий контакт KM6 контактора тормоза и контакты реле защиты включается реле KT1 напряжения. Контакты этого реле защиты включается реле KT1 напряжения. Контакты этого реле в цепи контакта SA1 размыкаются, но замыкаются 2 других контакта KT1, которые шунтируют контакт 1SA1 (подготавливается цель нулевой защиты). От выпрямителя через замкнутый в нулевом положении контакт 1SA2 срабатывает реле времени KR2, которое без выдержки времени размыкает свой контакт в цепи контактора KM5 и замыкает контакт в цепи контактора KM4. Кроме этого, в нулевом положении командоконтроллера через контакт 1SA8, контакты грузового реле KK6 и промежуточного реле KV2 получает питание катушка промежуточного реле KV1. его замыкающий контакт замыкается в цепи катушки контактора KM5, а размыкающий контакт размыкается в цепи катушки контактора KM4. Другим замыкающим контактом промежуточного реле KV1 шунтируется контакт 1SA8, через контакт 1SA8 и контакт реле KV1 включается сигнальная лампа HL.
Рис. 1. Схема типовой контакторной системы управления электроприводом якорно-швартовного устройства на переменном токе
При переводе рукоятки командоконтроллера в первое положение «выбирать» замыкаются контакты 1SA3 и 1SA5, а контакты 1SA1 и 1SA2 размыкаются. Через контакты 1SA3 получает питание реверсивный контактор KV1 и своими главными контактами частично обеспечивает питание ЭД. Через замыкающий вспомогательный контакт KM1 включается контактор тормоза КМ6, происходит растормаживание ЭД тормозным магнитом YB, а после срабатывания контактора КМ6 через контакт 1SA3, вспомогательные контакты КМ1 и КМ6, контакт 1SA5 включается контактор первой скорости КМ3. Его главные контакты подключают тихоходную обмотку статора АД, и начинается его работа на малой скорости, которая служит для втягивания якоря в клюз и для швартования с малой скоростью. Несмотря на размыкание контактов 1SA2 реле КТ2 через замыкающий контакт КМ3 продолжает получать питание, а через другой замыкающий контакт КМ3 (вместо разомкнувшихся контактов КМ6) продолжает получать питание реле КТ1.
При переводе рукоятки командоконтроллера во второе положение размыкаются контакты 1SA5, а 1SA6 — замыкается. В результате этого контактор КМ3 теряет питание и отключает тихоходную обмотку, а по цепи 2SA—KT1—1SA3—KM1—KM6—KM3—1SA6 получает питание контактор КМ4 второй скорости, который и включает соответствующую обмотку двигателя. Теперь реле КТ1 питается через контакты КМ4, реле КТ2 выключается.
Если рукоятку командоконтроллера перевести в третье положение. то размыкаются контакты 1SA6 и замыкаются 1SA7. Размыканием контактов 1SA6 отключается контактор КМ4, и если к этому моменту выдержка времени реле КТ2 истекла, то его замыкающий контакт разомкнется, а размыкающий замкнется и включит контактор КМ5 (последний подключает быстроходную обмотку статора). Если при быстром переводе рукоятки командоконтроллера в третье положение выдержка времени реле КТ2 еще не истекла, то, несмотря на разомкнутый контакт 1SA6, через замкнутый контакт 1SA7 и замыкающий контакт КТ2 продолжает получать питание контактор КМ4, т. е. АД продолжает работать на второй скорости. Это происходит в течение выдержки времени реле КТ2, а после истечения выдержки времени замыкающими контактами КТ2 отключается контактор КМ5. Таким образом, при быстром переводе рукоятки командоконтроллера из нулевого в третье положение АД неизбежно работает на второй скорости и затем переходит на третью. Этим обеспечивается его плавный пуск.
При положениях контроллера «Травить» вместо контактов 1SA3 замыкаются контакты 1SA4 и соответственно включится уже другой реверсивный контактор КМ2. В результате этого фазы сети, подключаемые к соответствующим фазам АД, меняются местами, вследствие чего АД будет вращаться в обратном направлении.
Последующее срабатывание аппаратуры аналогично положению «Выбирать».
В схеме предусмотрены следующие виды защиты:
1. При снижении напряжения или его отключении происходит выключение реле КТ1, которое размыкает свои замыкающие контакты и отключает тем самым всю схему управления. После восстановления напряжения пуск АД возможен только при возврате рукоятки командоконтроллера в нулевое положение (нулевая и минимальная защита). Выдержка времени реле КТ1 исключает ложное срабатывание при кратковременном снижении напряжения или кратковременном отключении питания.
2. В случае больших перегрузок по току срабатывает одно из реле КК1—КК5 и посредством реле КТ1 двигатель отключается от сети и затормаживается тормозом. При аварийной ситуации последствия срабатывания защиты от перегрузок ликвидируются выключателем 3SA: нажатием на педаль и включением выключателя 3SA при нулевом положении рукоятки командоконтроллера получает питание реле KV2, которое своими замкнувшимися контактами шунтирует контакты тепловых реле. В этом случае исключается только работа на третьей скорости, так как размыкающие контакты КМ5 исключают эту шунтирующую цепочку.
3. Индивидуальная защита АД при работе на третьей скорости от перегрузок выполнена с помощью грузового реле КК6. Нагревательный элемент этого реле, включенный в силовую цепь обмотки третьей скорости, при перегрузке быстроходной обмотки срабатывает. Контакт КК6 обесточит реле KV1. Один из контактов KV1 разомкнется, отключая контактор КМ5, а другой контакт KV1 замкнется, и через него включится контактор КМ4, в результате АД автоматически перейдет работать на вторую скорость. О срабатывании грузовой защиты сигнализирует погасание сигнальной лампы HL. Если обстановка требует быстро включить третью скорость, то для этого следует при втором положении командоконтроллера включить выключатель 3SA. При этом включается реле KV2 и своим замкнувшимся контактом зашунтирует разомкнутый контакт КК6 и подключит реле KV1. Последнее при переводе рукоятки командоконтроллера в третье положение подключит контактор КМ5.