Диплом: Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза - текст диплома. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Диплом

Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Дипломная работа
Язык диплома: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 941 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной дипломной работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза № Содержание Объ- ем Кол-во Чер-ей Сроки вы полнения 1 Введение 10 07.04.99 2 Описание управляемого объекта 15 1 17.04.99 3 Описание существующих схем управления 15 1 24.04.99 4 Синтез ло гического автомата 15 2 30.04.99 5 Преобразовани е контактной схемы управления в бесконтактную 20 1 12.05.99 6 Датчики информации и схемы соп ряж ения управляемого объекта с логической систем ой управления 15 2 22.05.99 7 Экономическое обоснование 5 29.05.99 8 Охрана тр уда 5 05.06.99 СОДЕРЖАНИЕ. 1. ВВЕДЕНИЕ 1.1. Общие сведения об электрооборудовании водных пу тей. 1.2. Состав и назначение механического оборудования гидротехнических сооружений. 1.3. Основные свойства электрофицируемых механ измов гидротехнических сооружений. 1.4 Элементы электрического оборудования шлюз ов. 1.4.а . Силовое оборудование приводов. 1.4.б . Электрические аппараты си стемы управления. 1.4.в Оперативная сигнализация. 1.4.г . Поисковая сигнализация. 1.4.д . Светофорная сигнализация. 1.4.е . Элементы и устройства электроснабже ния . 2. ОПИСАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОБЪЕКТА 2.1. Элементы ворот и действующие нагрузки. 2.2. Приводной ме ханизм для перемещени я двустворчатых ворот. 2.3. Определение мощности и выбо р электродвигателя для электромеханического прив ода двустворчатых ворот судоход ного шлюза . 2.3.1. Исходные данные. 2.3.2. Определение ста тических моментов сопротивления. 2.3.3. Пр едварительный выбор электродвигателя . 2.3.4. Определение момента сопро тивления приведенных к валу двигателя. 2.3.5. Проверка предварительно в ыбранного двигателя. 2.3.6 .Выбор электрическ их аппаратов для управления ме ханическими то рмозами. 2.3.7. Расчет рези сторов пускового реостата и выбор ящиков сопротивлен ий . 3. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ УП РАВЛЕНИЯ 3.1. Привод с асинхронными двигателями без регулирова ния ск орости движения . 3.2. Привод с асинхронными фазными двигателями с регу лирова нием скорости движени я изменением сопроти вления це пи ротора . 3.3. Электрический привод с гидроп ередачей . 3.4. Электропривод двустворчатых ворот с тормозным ге нератором . 3.5. Электропривод с тиристорным управлением. 4. БЕСКОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ И СТАН ЦИИ УПРАВЛЕНИЯ. 5. СИНТЕЗ ЛО ГИЧЕСКОГО АВТОМАТА 5.1. Построение СГСА. 5.2. Кодирование СГСА . ( ГСА ). 5.3. Граф абстраактного автомата. 5.4. Функции выхода . Таблицы переходов . Функ ции возбу ждения . Кодирование состояний. 6. ОХРАНА ТРУДА 6.1. Правила технической эксплуатации электрод в игате лей. 6.2. Анализ вредных и опасных факторов на гидротехни ческих сооружениях . Нормы , мероприя тия по поддержанию норм , меры безопасности. 6.3. Электробезопасность. 6.4. Расчет защитного заземления трансформатор ной подс танции. 7. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБО СНОВАНИЕ. 8. ЛИТЕРАТУРА 1. ВВЕДЕНИЕ . Для увеличения грузооборота речного флота требуется совершенс твование водных путей и судов транспортного флота. Различные по своим техническим характерис тикам современные вод ные пути и суда тех нического флота предст авляют собой объект ы с вы сокой степенью электрификации . Электрич еская энергия на них приме няется для при вода основных и вспомогательных механизмов , с вязи и сигнализации , освещения и отопления . Суммарная мощность электродви гателей гидротехниче ских соору ж ений и судов техническ ого флота не редко превышает 300-500 кВт . Такая энерговооруженность объектов водного транспорта соответствует общему состоянию электрификации на родного хозяйства , где электропривод потребляет более 60 процен тов вырабатываемой электр о энергии. Отличной чертой современного производства является высокоразви тая система управления об ъектами , которая обеспечивает автоматичес кое упра вление технологическими процессами . Электропривод все более приобретает черты автоматизированног о . Автоматизи рованные электроп риводы условно делятся на три уровня . Основу систем первого уровня составляют автоматизированные эле ктроприводы отдельных рабочих ма шин или проц ессов ( локальные системы ). Системы второго уро вня объединяют электроприводы функционально с вязанных рабочих машин или проце ссов с включением устройств контроля , сбора и обработки инфор мации . Системы третьего у ровня включают ЭВМ и обеспечивают опти мально е управление группой сложных приводов или процессов по задан ным критериям и алгоритм ам. Эне рговооруженность основных объектов водного транспорта позво ляет коренным образом улучшить их характеристики. Основой электропривода производственных объе ктов является элект рическая машина . Первый эл ектрический двигатель постоянного тока с вращ ательным дв ижением был создан в 1834 г . академиком Б . С . Якоби при участие акаде мика Э . Х . Ленца . Этот двигатель в 1838 г . был применен Б . С . Якоби для приведения в движение катера на реке Неве . Таким образом , родиной электродвигателя , а вместе с тем и первого элект р опривода была Россия . Указанная работа Б . С . Як оби получила мировую известность и многие последующие технические решения в об ласти электропривода отечественных и иностранных элект ротехников были вариацией или развитием идей Б . С . Якоби. К наиболее существ енным практическим достижениям в области ран него развития электропривода можно отнести работы В . Н . Чиколева создавшего привод электродов дуговой лампы ( 1873 г . ) и вентилято ров ( 1886 г . ), П . Н . Яблочкова , создавшего трансформатор ( 1876 г . ), М . О . Д оливо-Добровольского , изобретателя аси нхронного двига теля ( 1889 г . ), А . Н . Шубина,разработа вшего привод с индивидуаль ным генератором ( 1899 г . ) ( система генератор-двигатель ) и дру гие. Огромную роль в развитие электоропривода сыграли научные идеи кр упнейшего рус ского электротехника Д . А . Лачинова , который раскрыл преимущества электрического распределения механической энергии , дал классификацию элек трических машин по способу возбуждения , рассм от рел условия питания двигателя от генератор а и особеннос т и механи ческих хар актеристик двигателя постоянного тока . Эта вы дающаяся ра бота Д . А . Лачинова явилась осн овой науки об электроприводе , кото рая позднее была развита трудами главным образом рус ских и советс ких ученых , среди которых до лжны быть названы П. Д . Войнаровский, В . К . Дмитриев , С . А . Ринкевич , В . К . Попов , Р . Л . Аронов , А . Г . Голованов , М . Г . Чиликин , В . И . Полонский и други е. Развитие науки об электроприводе способст вовало росту степени электрификации и автомат изации производственных объектов и созданию совершенных систем автоматизированного привода механизма ворот и затворов шлюзов , судопо дъемных устройств и судов технического фло та. Электрооборудование на речном транспорте развивается по пути дальнейшего совершенствовани я существующих устройст в и создание н о вых эффективных автоматизированных систем. 1.1. Общие сведения об эл ектрооборудовании водных путей . Про тяженность внутренних водных путей , пригодных для судоходс- тва , в нашей стране составляет около 500 тысяч километров , однако активно и сп ользуются только 150 тысяч километров , из которы х около 80 тысяч километров освоено за годы советской власти . В это же вре мя пос троено около 16 тысяч километров искусственных водных путей , в том числе Беломорско-Балтийски й канал ( ББК ), Волго-Балтийск и й вод ный путь ( ВБВП ) имени В . И . Ленина , Волг о-Донской судоходный канал ( ВДСК ) имени В . И . Ленина , канал имени Москвы ( УКиМ ). Водный транспорт занимает все более заметное ме сто в народном хо зяйстве нашей страны и для дальнейшего роста грузооборота и пасса жирских перевозок требует совершенст вования водных путей . Для этого проводят р услоочищение , дноуглубдение , выправление , регулировани е стока и шлюзование . Кроме того , для о беспечения безопасности плава ния на водных п утях создается судоходная обстан о вка в виде системы береговых и плавучих знаков , определяющих направление судового хода и его границы . Судоходная обстановка , выправ ление водных путей с помощью дамб , полузап руд и других сооружений , а также регулиров ание стока благодаря специальным водохра н илищям при все своей масштаб ности не отличаются большими расходами электроэнергии или специфи кой электрификации . Поэтому основно е внимание уделяется шлюзованию и использован ию специального флота для руслоочищения и дноуглубле ния. Шлюзование реки позволя ет резко у величить глубины в речном пото ке в резул ьтате строительства вдоль пути водоудерживающих плотин со специальными судопропускными соору жениями в виде шлюзов или судо подъемников. Улучшение судоходности водных путей повыш ает безопасность плава ния и является од ним из условий успешного развития водного транс порта . Оно , в частности , осуществляется подъемом воды напорными гидротехническими соор ужениями с судоходными шлюзами или судоподъ е мниками. Судоходным шлюзом называется сооружение , предназначенное для пе ревода судов из о дного бьефа в другой , отличающихся уровнем воды . Разность уровней воды в верхнем и нижнем бьефах воспринимается шлю зом как напор. Схематический план и продольный разрез однокамерного шлюза при ведены на рисунке 1. Шлюзование осуще ствляется с помощью камеры 1, разделяющей бьефы , и устройств , по зволяющих выравнивать уровни воды в камере отдельно с верхним и нижним бьефами . Со стороны каждого бьефа камера имеет судох одные отверстия , перекрываемые воротами 2. Для м аневрирования ворота м и шлюзы оборудую тся механизмами , располагаемыми на площадках или помещениях голов шлюзов.При наполнении и опорожнении камера со единяется с бьефами водопроводными галереями 3, которые перекрыва ются затворами . Водопроводных галерей и затворов может не быт ь , ес ли для напол нения или опорожнения используются судоходные отверс тия. Для ремонта шлюза предусматриваются затво ры , позволяющие отде лить его от верхнего и нижнего бьефа при осушении камеры. Кроме ворот и затворов с механизмами , камеры шлюза оборудуютс я причальными устройствами для учалки судов. Примыкающие к верхней и нижней голова м шлюза подходы состоят из каналов для захода судна в шлюз , направляющих устройств , обеспечи вающих безопасность входа судов в камеру , причальных устройств и сооружений д ля о тстоя судов в ожидании шлюзования. Обеспечение четкой и безопасной проводки судов на современных шлюзах гарантируется с помощью навигационной сигнализации , связи и автоматического управления всеми операциями шлюзования. На внутренних водных путях нашей стр аны эксплуатируются более 100 судоходных шлю зов . Габариты шлюзовых камер достигают : длина - 300 м , ширина - 30 м , напор на одну камеру - 20 м. Различные по своим техническим характерис тикам современные судо ходные шлюзы представляют собой уникальные сооруж ения с высоко й степенью электрофикации , которая позволяет коренным образом улуч шить технологию производств енных процессов и условия труда обслужи вающе го персонала. Состав и характер электрического оборудов ания шлюза определяются его местом в техн ологичес кой линии , интенсивностью движения на вод ной магистрали и уровнем автоматизац ии управления. Успешная работа судоходного шлюза зависит от надежности и чет кости действия всех элементов электрического оборудования . В про цессе проектирования и строительства шлюзов предусматривается , что их электрическое обор удование должно обеспечивать : заданный технологический режим работы объ екта ; постоянную готовность к действию ; возможность дистанционного , а в необходим ых случаях и автомати ческого управления ; экономичн ость и полную безопасность работы. Указанные требования выполнимы лишь при высокой степени электри фикации , автоматизации и качества электрического оборудования. 1.2. Состав и назначение ме ханического оборудования гидротехни ческих сооружений . Механическое оборудование шлюзов делитс я на : основное , предназначен ное для непосредственного выполнения опе раций по пропуску судов через шлюз . К нему относятся рабочие воро та , затворы и их механизмы ; вспомогательное , необх одимое для обеспечения пропуска судов по опр еделенной схеме и включающее подвижные и неподвижные причальные устройства ; ремонтное , предназначе нное для отделения камеры от верхнего и нижнего бьефов , состоящее из ремонтных и аварийных ворот , подъемных устройств , насосных агрегатов и т.п. Различные раз меры камер шлюзов и назначения напоров , а также специфика раб оты вызвали появление большого разнообразия к онструк ций шлюзовых ворот ( плоские,подъемно-опускные , сегментные , откат ные , двустворчатые и другие ) и затвор галерей ( плоские , сегмент ные , ци ли н дрические , дисковые и т.п .). В настоящее время наибольшее распростране ние получили плоские подъемно-опускные и сегм ентные ворота для верхних голов шлюзов , дв устворчатые - для нижних , плоские и цилиндричес кие затворы - для галерей. Плоские подъемно - опускн ые ворота ( рисунок 2 ) представляет собой щит 1, перекрывающий судоходное отверстие и перемещающийся на колесных или скользящих опорах в верт икальных боковых пазах 2. Ниж няя часть ворот выполнена с наклоном в сторону камеры для направле ния струи при нап олнении на гасители и устранения вакуума под щито м и при его подъеме . Аналогичное устройств о имеют и плоские затворы водопроводных г алерей. В эксплуатационных условиях ворота могут принимать три положе ния : 1) рабочее ( судоходное отверстие перекрыто ); 2) наполнение ( открыта часть судоходного отверстия ); 3) судоходное ( судоходное отверстие открыто ). По эксплуатационно - гидравлическим требования м при наполнении камеры шлюза ворота прип однимаются над рабочем положением на 1-3 м с ограниченной скоростью до 0,2-0,6 м /мин , а по окончании наполне ния , на скорости , пр евышающей скорость перемещения при наполнении в 20-25 раз , они опускаются в судоходное пол ожение . В рабочее положе ние из судоходного ворота перемещаются также с большой скорос тью. Плоские ворота конструктивно просты и позволяют перекрывать су доходные отверстия значительных размеров при относительно небол ьших габаритах голов камеры . Однако перемещен ие в вертикальной плоскости и требование двух резко отличающихся скоростей движения вы зывает необх о димость применения сложн ых приводных устройств и сооружения помещении для расположения электромеханического оборудова ния. Сегментные ворота (рисунок 3 ) по назначению аналогичны плоским по дъемно - опускным , но перемещаются они не п о вертикали , а по ду ге . Рабочая пове рхность их криволинейна , что позволяет за счет дав ления воды в операции наполнения камеры обходится меньшими усилиями для подъе ма таких ворот по сравнению с плоскими. Двустворчатые ворота (рисунок 4 ) состоят из двух полотен 1, вращающихся вок руг вертикальных осей , рас положенных у стен камеры 2. В закрытом состоянии полотна опираются друг на друга опорными подушками створны х столбов , образуя угол 160-170 о с вершиной,нап равленной в сторону большего уровня воды ( верхнего бьефа ), соз да ющего ус илие для удержания створок закрытыми. В эксплуатационных условиях двустворчатые ворота могут занимать лишь два положения : рабочее ( судоходное отверстие закрыто )и су до ходное ( судоходное отверстие полностью открыто ), так как наполне ние камеры шлюза при такой системе ворот осуществляется с помощью обводных галерей , снабженных своими затворами. Цилиндрические затворы водопроводны х галерей (рисунок 5 ) предс тавляет собой цилиндр 1, установленный в специальной нише и перек рывающий водопроводное отверстие своей торцовой частью . Рабочее пе ремещени е затвора осуществляется в вертикальной плоск ости с помощью винтовой передачи 2 или гиб кого тягового органа. Благодаря цилиндрической форме поверхности затвора боковое дав ление воды на него уравновешивается , поэто му подъемное усилие при маневрирование затвором невелико . К нед остаткам цилиндрических зат воров относятся потре бность в сложной форме галерей и чувствит ель ность к вибрациям. Механизмы ворот и затворов различаются в зависимости от ра змеров шлюзов , их конс трукции и общей компоновки . Все механизмы , как пра вило , им ею редукторы или гидравлические передачи и тяговые органы . В качестве последних примен яются цепные , тросовые , кривошипно-ша тунные,штангово-це пные и штанговые устройства. Гидравлические передачи ис пользуют как для изменения п ередаточ ного числа и скорости движения рабоч его органа , так и для получения необходимо го вида механической характеристики привода . В гидравли ческих передачах рабочем телом явл яется жидкость , свойства которой и определяют особ е нности этого типа передач. Как и в любой передаче , в гидравли ческой также имеются входное и выходное з венья : первым может быть вал насоса,вторым - поступатель но перемещающийся поршень в гидроцил индре. Гидравлические передачи делятся на гидрос татические ( объемного действия ) и гидродинам ические . В первых давление , создаваемое на сосо м , передается через жидкость как рабочее т ело на исполнительный орган , во вторых жид кость приводится во вращательное движение вед у щим звеном и увлекает за собой ведомое. Мощно сть гидростатических систем в основном определяется давле нием жидкости , и расход ее сравнительно невелик . Гидродинамическ ие системы , наоборот , характеризуются большим расходом жидкости и ма лым статическим давлен ием. Гидростатические передачи , способные о беспечить большие переда точные числа и преобразовать вид движения , получили преимущест вен ное применение на водном транспорте . Выход ные звенья этих передач могут иметь возвр атно-поступательное , вращательное или возврат но-поворо тное движение ( соответств е нно силовые гидроцилиндры , гид ромоторы , моментные гидроцилин дры ). На рисунке 6 представлена простейшая гидро передача , преобразую щая вид движения . Давление , создаваемое насосом 1, с помощью расп ределителя 2 передается правой или левой полости цил индра 3 , обес печивая необходимое направление движения рабочего органа . Дроссели рованием , т.е . отводом части жидкости с помощью дроссел я 4 в ем кость 5 по сливной магистрали , можно управлять скоростью движения поршня . Скорост ь движения рабочего органа можно изм е нять также ре гулированием насосной утано вки. Гидравлические передачи имеют ряд достоин ств , обеспечивающих их широкое применение в промышленности и на транспорте : возможность различного расположения узлов и элементов ; сравнительная легкость изменения напр авления движения рабочего органа ; простота защиты установки и рабочих о рганов от перегрузки ; бесшумность работы ; малая масса на единицу мощности ; простота преобразования вращательного движен ия в поступательное и обеспечение больших передаточных чисел в об ъемных передача х. Основными недостатками этих передач являю тся ; сложности прокладки трубопроводных коммуника ций ; большие потери давления и утечки жид кости в уплотнениях ; зависимость характеристик систем от температуры жидкости и ее вязкости. Тяговые о рганы служат для соединения приводного механ изма с ра бочим органом , т . е . с воротам и или затворами шлюзов.Тяговые органы работаю т в исключительно тяжелых условиях , особенно в подъемных ме ханизмах,где часто они нах одятся в воде и трудно доступны для о бс л уживания . Учитывая неравномерность нагрузк и и тяжелые условия их работы , при про ектировании тяговых органов стремятся обеспечить им прочность и надежность. 1.3. Основные свойства электроф ицируемых механизмов гидротехни ческих сооружений. Электрифицируемые механизмы гидротехнически х сооружений работают в условиях , отличающихс я влажностью ( 100 % ), большими перепадами температуры ( 20-50 о С ),значительными колебаниями нагрузки и дли тельными перерыва ми в работе ( при шлюзовании и особенно в межнави гационный период ). Для обеспечен ия безаварийной работы эти меха низмы должны быть достаточно прочными , долговечными и надежными в эксплуатации . Кроме того , они должны иметь высокие технико-экономи ческие показа тели. Перечисленные требования распростран яются и на электрическое оборудование. Главные нагрузки , действующие на электроп риводы основных меха низмов гидротехнических соор ужений , создаются : собственным весом перемещаемых устройств ; давлением воды и ветра на них. Кроме этого , могут возникнуть случайные наг рузки , вызванные на валом свободно п лавающих предметов и шлюзуемых судов , обледен ением , ледоходом и т . п. Указанные нагрузки , веса устройств , не остаются неизменными в процессе работ , поэтом у все расчеты выполняются для двух возмож ных их сочетаний : основно го и особого . В основное сочетание включают нагрузки , действующие постоянно при работе механизма , в особое - главные и случайные ( удары топляк ов , заклинивание , ледоход и т . п .). Сочетания нагрузок выбирают в соответствии с практ ической воз можностью одно в ременного их воздействия как на привод в целом , так и на отдельные его элементы . Нагрузки определяют для статического и динамического режимов работы. По действующим в системе нагрузкам ра ссчитывают соответствующие им моменты и сумми рованием последних вычис ляют результирующие мо менты сопротивления движению М с . При определении момента сопротивления наг рузки от навала свобод но плавающих предметов и шлюзуемых судов , а также от обледен ения и ледоходов можно не учитывать , полог ая их выходящими за пределы мак си мал ьного момента привода и регламентирующими лиш ь прочность конс трукции электрифицируемого устро йства. При этом например , для двустворчатых в орот с тросовыми , цепными , штанговыми и шт ангово-цепными передачами моменты ( в Н *м ) о т дейс твующих нагрузок при ближенно будут такими : а ) от веса системы ( момент трения в пяте и гвльсбанде ) М тр =23F и fr и +F г fr г , где F г и F и - реакция в пя те и гальсбане , Н ; f - коэффициент трения ; r и , r г - радиус пяты и гальсба на , м ; б ) от гидростатического и гидродинамическ ого давл ения воды на створку М г =0,5Yhl 2 Dh+0,15rhl 2 *q 2 где Y - вес единицы объема воды , Н /м 3 ; h - заглубление створки , м ; l - длинна створки , м ; Dh - перепад уровней воды , м ; r - плотность воды , кг /м 3 : q - скорость движения створки , м /с : в ) от действия ветра М в =F в l/2, где F в - сила ветра,действующая на створку , Н ; l - длина створки , м. Момент сопротивления будет равен М с =М тр +М г +М в . В динамическом режиме работы , кроме пе речисленного , учитывают дополнительный момент ( в Н *м ) от сил инерции створки : М и =Jw/t, где J - момент инерции створ ки , кг *м 2 ; w - угловая скорость движения створки , с -1 ; t - время динамического режима , с ; Момент сопротивления движению подъемно-опускн ых ворот ( затворов ) создается главным образом весом ворот и сопротивлением трения в опорно-ходовы х и закладных частях . Соста вляющие момента сопротивле ния ( в Н *м ) мож но определить следующим образом : а ) от собственного веса ворот ( затвора ) М в =GR б , где G - вес ворот с тяговым устройством , Н ; R б - радиус барабана подъемной лебедки , м ; б ) от трения в опорно-ходовых и закладных частях М тр =f 1 PR б +f 2 DPR б , где f 1 , f 2 - коэффициент трения о порного устройства и уплотнения ; P и DP - силы гидростатического давления на ворота и на заклад ные части , Н. При этом М с =М в +М тр . Для привода зат воров галерей,кроме указа нных нагрузок , уч итывают момент , создаваемый вертикальным давление м во ды : М верт =YSR б ( H в -f о Н н ), где S - площадь затвора,м 2 ; H в , Н н - напор на верхнюю и нижнюю ( выпор ) поверхности затво ра,м ; f о - коэффициент подсоса. 1.4 Элементы электрического обор удования шлюзов. Электрическое оборудование , обеспечивающее че ткую и надежную ра боту гидротехнических соор ужений , условно можно разделить на три осн овных группы : силовое электрооборудование приводо в , электричес кие аппараты и системы управлени я , элементы и устройства электрос набжения. 1.4.а . Силовое обор удование приводов. К силовому эл ектрооборудо ванию прежде всего относят электриче ские двигатели и электрические приводы тормоз ов. Электрические двигатели. К электрическим двигателям гидротехни ческ их соору жений предъявляются высокие требо вания в отношении обеспечение нормальной рабо ты в условиях резких колебаний нагрузки , т емпературы окружающей среды и повышенной влаж ности . На гидротехни ческих сооружениях применялис ь исключительно крановые электродвига те л и переменного тока с короткозамкнутым и фазным ротором серии МТК и МТ спе циального исполнения , обладающие достаточно высок ой перег рузочной способностью и механической стойкостью . От обычных они от личаются тем , что обмотка статора их при изготовлении под в ергается вакуумной пропитке изоляционным влагостойким компаундом , а в под шипниковых щитах имеются вентиляционные отверсти я , предназначенные для предотвращения появления конденсата внутри двигателя. В настоящее время на гидротехнических сооружениях получаю т расп ространение и крановые двигатели серий МТКВ МТВ с из оляцией класса В , допускающей увеличение номи нальной мощности двигателя при преж них габар итных размерах. Из - за отсутствия крановых двигателей необходимой мощности ста ли применяться двигатели об щепромышленного назначения . Однако эти двигатели менее надежны в эксплуатации , х уже работают в условиях гидротехнических соор ужений , обладают меньшей перегрузочной способ ност ью. Режим работы двигателей гидротехнических сооружений , как прави ло , кратковрем енный с ярко выраженной цикличностью работы . Продол ж ительность цикла в зависимости от вида со оружения и характера ра боты составляет 30 -60 мин ут . Продолжительность работы двигателей в цик ле при этом колеблется от одной до 6 - 8 м инут. Электрические приво ды тормо зов. Большинство механизмов гидроте х нических сооружений снабжают тормозами закрытог о типа , как правило , колодочными . Тормоза с лужат для удержания подъемноопускных устройс тв в поднятом положении , а поворотных в ст рого фиксированном поло жении . Кро ме того , с помощью тормоза можно сократить тормоз ной путь - выбег механизма . Особенно высокие требо вания предъявляются к тор моза многодвигателтельн ых систем , где необходима одинаковая эффек тив ность действия тормозов для сохранения синхро низации и последо вательности движения эл ементов. Для приведения в действие механических тормозов применяются длинноходовые электромагниты серии МО и электрогидравлические тол катели серии ЭГП. 1.4.б . Электрические аппараты системы управления. Эта группа объединяет аппарат ы коммутации и защит ы , аппараты технологической последовательности и блокировок , контроля и сигнализации . Кроме уп равления основными механизмами и процессами , специальные системы этой группы аппаратов обеспечивают информацию о состоянии наиболее ответств е нных элементов и режимах работы и осуществляют регулирова ние движени я судов. Коммутационные аппараты . Для коммутации силовых цепей гидротех- нических сооружений применяются в основно м электромагнитные контак торы серии КТ . Беско нтактные ( полупроводнико вые ) контакторы тока используют лишь в опытном порядке с тиристорными станциями управле ния. Аппараты защиты. Н а шлюзах применяются максимальная токовая и минимальная защита . Для максимальной токовой защиты двигателей во рот и затворов обыч но используют э лектромагнитные или индукц ионные реле максимального тока серии РЭ и ИТ , Для защиты от перегрузок электротепло вые реле ТР , для минимальной защиты - реле напряжения. Реле промежуточное используется для подго товки цепей управления к заданным операциям ( напри мер , цикловому или раздельному управле нию ). Кроме того , промежуточные реле в некоторых случаях позволяют сократить число контактов , включаемых в цепь управления . Например , вместо того чтобы включить кнопку " Стоп " всех постов управления в цепь уп равлен и я , можно включить их цепь катушки промежуточного ре ле . При нажатии любой из этих кнопок размыкаются контакты этих реле в цепи управления и происх одит остановка привода . В качестве проме жуточ ных реле широкое применение находят реле серии РП. Реле времени служат для управления контакторами ускорения , а также в других случаях , когда необходимо , чтобы между дв умя опера циями был определенный промежуток в ремени . Для этих целей на водных путях в основном используются электромеханические ре ле с приводом на пере м енном т оке и электромагнитные реле времени постоянно го то ка. Кнопки и ключи управления применяются общего назначения , рассчи танные на работу в условиях повышенной влажности. Путевые выключатели. На шлюзах черезвычайно распространены путе вые выключатели. Они служат для отключения двигателей при достиже нии затворами конечны х и предельных положений , а также для блокиро вок . Различают путевые выключатели двух типов : блок - аппараты и конечные выключател и . Первые , по своему устройству подобные к оман доконтр о ллерам , являются средством управления и блокировок в функ ции пути , а вторые , обычно рычажного типа , устанавлив аются для сра батывания в конце пути. На гидротехнических сооружениях находят п рименение и бесконтакт ные выключатели , работа которых основана на изменении их инду ктив ного или емкостного сопротивления при пе ремещении подвижного якоря . Такие выключатели малогабаритны , герметичны , с успехом работают в агрессивной среде , и в частности в п одводных частях сооружений. Панели и пульты . Аппаратуру управле ния и защиты ра сполагают , как правило , на контакторных панеля х , собранных из прямоугольных изоля ционных пл ит и укрепленных на угловых стойках . Комму тационную аппа ратуру , реле управления и защит ы устанавливают на лицевой стороне с выво дом защиты для монт а жа с обра тной стороны панелей , где находят ся измерител ьные трансформаторы и пускорегулирующие резистор ы . Раз мещение чувствительных реле на контактн ых панелях в непосредствен ной близости от мощных контакторов имеет существенный недостат ок , заключающийся в ложных срабатывани ях реле от вибрации , вызываемой включением и выключением контакторов . Поэтому на совре менных шлюзах чувствительную аппаратуру управлен ия располагают на отдельных пане лях , называем ых панелями автоматики . Командоаппараты и при боры тех н о логического контроля и сигнализации устанавливают в полном объеме н а центральном или в сокращенном на местно м пультах управления . Все приборы и устрой ства на центральном пульте управления размеща ют в соответствии с мнемонической схемой объекта . Центральны й пульт на ходится в отдельном помещении , чтобы обеспечить опе ратору хорошую видимость объекта . Местный пул ьт обычно устанавливают непосредс твенно около управляемого механизма и снабжают запирающейся крыш кой. 1.4.в Оперативная сигнализация. К числу основн ых устро йств сиг нализации и контроля относятся устро йства производственной ( опера тивной , поисковой и аварийной ) сигнализаций . Среди них наиболее заметное место занимает оперативная сигнализац ия. Для успешной работы оператор шлюза до лжен иметь возможнос ть в любое время установить , в каком положении находятся в орота и затвор ( насколько они открыты или закрыты ), а также каковы уровни воды в камере и обоих бьефах . Для этой цели применяется оперативная указа тельная ( индикатор ная ) сигнализация . На (рису н ке 6,а и б ) изобра жены показатели положения подъе мно - опускных и двустворчатых во рот . Основу указателей составляют сельсины , образующие сист ему синхронной связи (см . п . 30 ). С приводом ворот связан ротор сельсин а - датчика , который пово рачивается при и х перемещении . При этом поворачивается и р отор сельсина приемника , электрически соединенног о с сельсином - датчи ком . С сельсином - прие мником , находящемся на центральном пульте упр авления , связан указатель , который и отражает положение ворот. Указатель у ровня воды в камере работает следующим образом . На одной из голов шлюза устанавливают колодец , сообщающийся с камерой , в который помещают поплавок , закрепленный на тросе и уравновешенный про тивовесом . При изменении уровня воды в кам ере поплавок поднима ет с я или опу скается , отчего начинает вращаются ролик , охва тываемый тросом . Это вращение передается чере з редуктор сельсину - датчику и через сель син - приемник отражается на экране стрелочног о , ленточ ного или цифрового указателя . Аналоги чно работают и указа т ели уров ня воды в бьефах. Как известно , дифференциальный сельсин - пр иемник позволяет оп ределить угол рассогласования между роторами двух сельсинов - дат чиков . Этот принцып положен в основу работы указ ателей ( индикато ров ) разности уровней воды в каме ре , верхнем или нижнем бьефах и указателей перекоса затвора. Обмотка статора дифференциального сельсина - указателя разности уровней получает питание от ротора сельсина - датчика , угол поворо та которого зависит от уровня воды в бь ефе ( верхнем или нижнем ), а обмотка ротора включена на зажимы ротора датчика , угол поворота которого зависит от уровня воды в камере . Указатель разности уров ней воды необходим для управления воротами ш люза. Указатель перекоса предусматривают , если затвор поднимается и опускаетс я с пом ощью двух механически не связанных двигателей , ус тановленных на противоположных устоях кам еры . Даже при наличие " электрического вала " в таких случаях возможно появление перекос а . Перекос затвора весьма опасен из - за увеличения напряжений в нем и в озможности его заклинивания , а также перегруз ок электрических дви гателей. Статор дифференциального сельсина - указателя перекоса получает питание от ротора сель сина - датчика положения левой стороны затво ра , а его ротор подключен к ротору сельс ина - да тчика положения правой стороны затвора . Если перекос превышает заданное макс ималь ное значение , цепь управления данным при водом автоматически разры вается. Рассматриваемые приборы выполняют не толь ко функции сигнализа ции , но и контроля . Он и имеют контакты , замкнутые при угле рассог ласования , не превышающем заранее заданн ого значения , и разомкну тые , если этот уго л больше допустимого . Контакты указателей вкл юча ются в цепь соответствующих реле , а ко нтакты последних - в цепь уп равления . На (р исунке 6) при в едена принципиальная схем а оперативной указательной сигнализации для о дного из шлюзов. На схеме приняты следующие обозначения : ВСВ - датчик уровня воды верхнего бьефа ; ВС 11 - датчик положения ворот верхней головы ; ВС 12 - то же , правой стороны ; ВЕВ 2 - прием ник разности уровней воды меж ду верх ним бьефом и камерой ; ВЕВ - приемник абсолю тного уровня воды верхнего бьефа ; ВЕ 1 - прие мник положения ворот верхней головы ; ВЕР 1 - приемник перекоса ворот верхней головы ; ВС 2 - датчик уровня воды в камере ; ВСН - датчик уровня воды в нижнем бьефе ; ВС 31 - датчик положения левой створки ворот нижней головы ; ВС 32 - датчик положе ния прав ой створки ворот нижней головы ; ВС 41 - датчик положения ле вого затвора галерей ; ВС 42 - то же правого затвора галерей ; ВЕН 2 - приемник разн о сти уровней воды между камерой и нижним бьефом ; ВЕН - приемник абс олютного уровня воды в нижнем бьефе ; ВЕ 31 - приемник положения левой створки ворот ни жней головы ; ВЕ 32 - приемник поло жения правой створки ворот нижней головы ; ВЕ 41 - приемник положения за т вора левой галереи ; ВЕ 42 - приемник положения затвора правой га л ереи ; KV2 - реле напряжения цепи питания сельсинов ; КВ 2 - реле разностей уровней воды межу верхним бьефом и камерой ; КН 2 - реле разн остей уровней воды между камерой и нижним бьефом ; KV1 - ре л е перекоса. Как видно из схемы , в камере , в верхнем и нижнем бьефах , уста новлено три датчика : ВС 2 - датчик уровня воды в камер е ; ВСВ - дат чик уровня воды в верхнем б ьефе ; ВСН - датчик уровня воды в нижнем бьефе , каждый из которых питает ротор обы чного се льсина - указателя уровня . Кроме того , каждый из этих датчиков питает од ну из обмоток дифференциальных сельсинов , кон тролирующих разность уровней . Для ворот верхн ей головы на схеме показано три датчика . Один из них - ВС 1 - питает ротор приемника , указываю щ его положение затвора , два других - ВС 11 и ВС 12, связанных с лево й и правой сторонами ворот , - питают диффер енциальный сельсин - указатель перекоса . Что ка сается двустворчатых ворот и затвора водопров одных галерей , то на каждые створку и затвор установлен о по одному датчик у , питающему ротор приемника , который указывае т положение той или иной створки или затвора. Указатели разности уровней и перекоса снабжены контактной систе мой . Контакты указате лей включены последовательно с катушками про межуточных реле разности уровней и пере коса. Контакты SB2 и SH2 замкнуты при одинаковых уровнях , при неравных разомкнуты . Контакты SP1 за мкнуты при перекосе , не превышающем за данное значение , при большем перекосе они разомк нуты. Оперативная сигнализация у различных шлюз ов устроена неодинако во . В качестве п римера рассмотрим принципиальную схему оперативн ой ламповой сигнализации (рисунок 8), в которой КВ 1 - контакт реле ми гающего сигнала ; SQ1 - SQ3, SQ6 и SQ7 - контакты путевого выключа теля , замкнутые п ри открытых затв о рах ( воротах ); SQ4, SQ5, SQ8, SQ9 - то же , замкнутые при закрытых воротах ; KV - контакт реле бло кировки ворот , замкнутый при закрытых воротах ; К 12 и К 32 - контакты реле разности уровней воды между камерой и верхним и нижнем бьефа ми , замкнутые при урав н енных уровнях . При открытом затворе горит зеленая лампочка Н 3, при закрытом - красная НК , при движении затво ра лампа мигает . Показанные на схеме замыкаю щие и размыкающие кон такты являются вспомога тельными контактами оперативных аппаратов управл ения опер а циями открытия О и закрытия Z затворов ( ворот ). Пусть , например , ворота верхней и нижн ей голов шлюза закрыты , затворы водопроводных галерей открыты и уровень в камере в ыровнен с уровнем нижнего бьефа . В этом случае будут разомкнуты контакты пу тевого вык лючателя SQ1, SQ4, SQ5 - SQ7 и замкнуты контакты SQ2, SQ3, SQ8, SQ9. Будут замкнуты замыкающие контакты KV1 и К 12 и зак рыты все показанные на схеме р азмыкающие контакты . В результате этого будут гореть красные лампы НК 3, НК 4, НК 16 - НК 18 и зеленые Н 36 - Н 39. Пусть получают питание катушки оперативны х контакторов КО 1 и КО 2, включающие двигате ли приводов двустворчатых ворот в сторону открытия . Створки ворот придут в движение . При этом разомкнутся размыкающие контакты КО 1 и КО 2 и замкнутся замыкающие контакты КО 1 и КО 2. зеленые лампы НЗ 13 - НЗ 15 загорятся мигающим светом . Контак ты путевого выключателя SQ8 и SQ9 разомкнутся , и красные ла мпы НК 16- НК 18 погаснут . Когда створки полнос тью откроются , потеряют питание катушки конта кторов КО 1 и КО 2, откроются замыка ю щие контак ты КО 1 и КО 2 и закроются размыкающие вспомогательные контакты КО 1 и КО 2. Поскольку при открытых створках контакт ы SQ6 и SQ7 замкнуты , зеленые лампы горят постоя нным светом. Ответной частью оперативной сигнализации является та часть , ко торая отн осится к изменению уровней воды и перепадов . На многих шлюзах эти устройства объединяют в общий водокомандный или водомер ный прибор . В качестве примера приведена схема комби нированных во домерных приборов , которые измеряют уровни воды в камерах и бьефах, показывают их отметку и значение напо ров на верхние и нижние воро та. Комплект водомерного прибора состоит из трех пар сельсинов ВС ( датчик ) и ВЕ ( приемник ). Они работают на исполнительные д вигате ли М через дифференциальную механическую передачу , прив одящую в движение счетное цифровое устройство и вспомогательные контак ты . Функциональная схема одной пары сельсинов прибора приведена на (ри сунке 9). Прибор ра ботает по принципу фазового управления , при ко- тором у исполнительного двигателя нагрузк и по т оку независимо от угла рассогласования сельсинов всегда ост аются примерно одинаковыми по значению. Особенностью и ценным свойством прибора является его самосинхро низация , заключающаяся в способности системы приходить в состояни е согласования при появлен ии электрическо го питания , если рассогласо вание произошло пр и его отсутствие . Это достигается благодаря тому , что предельный угол поворота ( рассогл асования ) роторов сельсинов принят меньше 180 о . Однако опыт эксп луатации комбинированных водо мерных приб оров показал , что чувствительность их при изме рениях пе репадов уровней 15 - 20 м недостаточна. Для шлюзов с малым напором а такж е для бьефов , в которых измене ния уровня воды сезонные и при шлюзовании не пр евышают 1,5 - 3 м , можно повысить чувствительност ь следящей системы при фазовом управ лении увеличением угла поворота роторов сельс ина - датчика и сель сина - приемника ( в пред елах 160 о ) на един ицу перепада уровня во ды . Для изменения с оотношения перепада воды и угла поворота роторов в этом случае необ ходимо изме нить соответствующим образом переда точные числа механизмов от поплавка к сельсину - датчи ку и от ис полнительного двигателя к сель сину - приемнику и счетному механиз му. 1.4.г . Поисковая сигнализация. Бесперебойность работы шлюза в значительной степени зависит от того , как быстро будет найдена и ликвидирована неисправность в цепи управления , в результа те которой тот или иной привод отказывает в работе . Такой неисправностью часто може т быть разрыв цепи управления из - за т ого , что какой - либо к о нтакт в ней не сработал , то есть оказался раз омкнутым . Поскольку таких контактов в схеме электроприводов шлюза очень много , нахожде ние неисправного контакта без специального устро йства , называемым искателем повреждений , представл яло бы большую трудность. Простейший искатель повреждений состоит и з коммутатора SA и сиг нальной лампы HL, включаемы х параллельно контролируемой цепи (рису нок 10). П ри неисправности контролируемую электрическую це пь прове ряют поворотом рукоятки искателя , пер едвигая ползунок по к онтактам , наблю дают за сигнальной лампой . По положению по лзунка в котором за горается лампа , находят неисправный контакт или участок цепи. Усовершенствование рассмотренного искателя п овреждений является автоматический искатель . У него ползунок перемещается специальным и мпульсным ( шаговым ) двигателем , который приходит в движение вся кий раз , когда нарушается блокировочная цепь . Это происходит в ре зул ьтате замыкания размыкающего контакта контактора или реле , вклю ченного в цепь блокировки . С помощью шагов о го двигателя ползунок искателя толчками перемещается с контакта на контакт и при достиже нии мес та разрыва останавливается . После восстановления цепи им пульсный двигатель доводит ползунок до начального , нулевого , поло жения. На статоре 1 шагового двигател я (ри сунок 11) имеются две обмотки постоянного тока , состоящие из трех катушек каждая . Катушк и надеты на сердечник статора . Якорь шагов ого двигателя 2 имеет два полюса . При включ ении тока в одну из групп катушек дру гая группа , против которой находится пол ю сы якоря , отключаются . В результа те якорь по ворачивается на одно полюсное деление . Затем ток включается в дру гую гр уппу катушек , а ранее включенная отключается и якорь повора чивается еще на одно п олюсное деление. Таким образом , посылая ток то в од ну , то в другую группу катушек двига теля , получают "шаговое " вращение якоря и п олзункового уст ройства искателя повреждений. Ползунковые и автоматические искатели име ют существенные недос таток - от искателя к каждому проверяемому контакту необходимо прокл адыват ь отдельный провод , а это , при значительном числе блоки ровочных устройств , тр ебует очень много контрольных кабелей . Кроме того , большое количество проводов и конта ктов , само по себе услож няя установку , дел ает ее менее надежной . В связи с этим было сконс труировано более совершенное и надежное телемеханическое устройство - телеискатель. К элементам , обеспечивающим работу телеис кателя (рисунок 12), относятся : реле искателя KV1; рел е блокировки KV; линейный контак тор КМ ; размыкаю щий контакт промежуточного р еле максималь ной защиты KVA; замыкающий контакт промежуточного реле кнопки "Стоп " KVS; за мыкающий контакт реле восстановления К 1; контакт датчика S, замкну тый только в нулевом положении SA. При нормальн ой работе схемы , когда ни одно из макс имальных реле не сработало и замкн уты все кон такты путевых выключателей , контак ты KVA, KVS, KV и KM замкнуты , катушки линейного контакто ра КМ и реле блокировки KV получают пита ние . При этом подвижной контакт телеискателя SA находится в нулевом положении ( как показан о на схеме ), размыкающий контакт КМ разомк нут и нижняя часть схемы не работает ( реле времени КТ 1 - КТ 3 обес точены ). Если , например , сработает какое либо р еле защиты ( пусть К 5Н ), сразу же получи т питание катушка KVA ( на схеме не показана ), ко торая разомкнет свой размыкающие ко нтакты . В результате катушка КМ лишается п итания и ее замыкающий контакт КМ размыка ется , а размыка ющий контакт КМ замыкается . Аналогичная картина наблюдается при размыкании какого - либо контакта путевого выключателя . В этом с лу чае теряет питание катушка блокировочного реле KV и размыкается за мыкающий контакт в цепи катушки КМ. В результате замыкания контакта КМ по лучает питание катушка КТ 1, реле срабатывает и замыкает свои замыкающий контакт КТ 1, который замыкает цепь катушк и КТ 2. Пос ледняя , получив питание , размыкает размыкающий контакт в цепи катушки КТ 1 и отключает ее от сети , но сама не теряет пит ание , так как получает его через контакт КТ 1, размыкающийся с выдержкой времени . Кр оме того , реле КТ 2 замыкает контакты КТ 2 и т ем самым подготовит к рабо те реле КТ 3 и обеспечит питание первой группы обмоток шаговых двигателей L1M1 и L1M2. Рот о ры обоих двигателей поворачиваются на один шаг , и подвижной контакт комутатора SA пере ходит в положение 1. Если контакт К 1Н замкнут , через него получает питание катушка KV1, замыкающи й контакт которой шунтирует контакт S, размыкаю щийся при переходе контакта SA с нулевого в первое положение. Вернемся теперь к работе реле времени КТ 1 - КТ 3. Поскольку реле КТ 2 отключило к атушку КТ 1, то с выдержк ой времени оно само потеряет питание , но при этом замыкается размыкающий контакт КТ 1 в цепи ка тушки реле КТ 3. Последнее , сработав , подает питание во вторую груп пу обмоток шаговы х двигателей L2M1 и L2M2. Роторы двигателей пово рачи ваются на следующий шаг, и подвижной контакт коммутатора пере мещается в положение 2. В связи с тем что катушка КТ 2 от ключилась , вновь замыкается размыкающий контакт КТ 2 в цепи КТ 1 и схема прихо дит в первоначальное положение . Опять срабатывают рел е КТ 1 и КТ 2 и через контакт КТ 2 получает питание первая группа об моток L1M1 и L1M2 и т.д ., пока подвижной контакт коммутатора не переместится в положение 5. П о принятому выше условию контакт К 5Н разомкнут . Поэ тому реле KV1 теряет питание и катушки КТ 1 - КТ 3 обесточиваются . Шаговые двиг а тели останавливаются . Положение подв ижного контакта коммутатора указывает место п овреждения . Поскольку одинаковое число шагов сделают двигатели датчика и приемника , то указатель , связан ный с последним , покажет номе р разомкнутого контакта в цепи управ лен и я. После устранения неисправности телеискатель вновь начинает рабо тать и его подвижной контакт доходит до последнего положения ( на схеме положение 15 ). При восстановлении схем ы ( срабатывания реле восстановления и закрыти я его замыкающего контакта К 1 ) подвижной контакт коммутатора перемещается в нулевое положение и схема иска теля опять готова к работе . Датчик искателя находится непос редс твенно у механизма , а его приемник - на центральном пульте управле ния . Датчик и приемник соединены двумя проводами. 1.4.д . Светофорная сигнализация. Светофорная сигнализация шлюзов может быть различной по количеству светофо ров и числу огней в них . На (рисунке 13) приведена одна из возможных схем расстано вки свето форов для однокамерного шлюза . В пределах камеры вблизи каждых во рот устанавливают двузначные выходные светофоры Н 13, Н 23. Зеленый огонь разрешает выход из ка меры , красный запрещает его . Вен камеры , в непосредственной близости от нее , у кажды х ворот размещают вход ные светофоры Н 12, Н 22. Кроме того , на каждом бьефе н а расстоянии 400 - 600 метров от камеры располагают светофор дальнего действия Н 11, Н 21. Иногда между входным и дальним светофорами уста навливают ся и промежуточные светофоры . Принципиал ьная схема управления огня ми светофоров верх ней головы привед е на на (рисунке 14). Светофорами управляют при помощи специаль ных выключателей S21, S22, S23. При этом цепи питания ламп входных и выходных светофоров сблокир ованны с соответствующими воротами таким обра зом , что зеле ный ( разрешающий ) огонь может быть вкл ючен только при полностью открытых воротах. Из приведенной схемы видно , что при разомкнутых контактах S21, S22 и S23 горят красные о гни , так как обесточены катушки реле К 1, К 3, и К 5 и их размыкающие контакты з амыкают цепи в первичных обмот ках трансформа то ров . При этом срабатывают катушки ре ле К 2, К 4, К 6, замыкающие контакты которых включают красные сигнальные лампы на пульт е. Если , например замкнуть контакт S21, то п олучит питание первич ная обмотка трансформатора Т 1 - загорится зеленый огонь на дальнем св етофоре . Включенное последовательно с этой обмоткой реле К 1 сра батывает , размыкаю тся его размыкающие контакты , которые прерыва ют ток в первичной обмотке трансформатора Т 2. Одновременно замыкаются его замыкающие к онтакты , которые включают зеленую лампу н а пульте управления. Переключение огней входных и выходных светофоров при цикловом шлюзовании автоматизир уется . Это значит , что при открытии соотве тс твующих ворот в зависимости от направления шлюзования может автома тически включатся ра зрешающий зеленый ог онь на входном ил и выходном светофоре . Чтобы оператор был в сегда осведомлен о цвете огней на светофо рах и их исправности , на центральном пульт е управления уста навливают лампы , дублирующие огни светофора . Эти лампы включаются таким образом , что при погаса н ии ла мпы светофора немедленно гаснет соответствующая сигнальная лампа на пульте управления . Дл я этого последовательно с первичной обмоткой трансформатора , питающего дан ную лампу свето фора , включается катушка одного из чувствител ьных реле К 1 - К 6. При нор м альной работе светофора ток , текущей по ка тушке реле , достаточен для того , чтобы закрылис ь его замыкающие контакты и включили сигн альную лампу . Если нить лампы светофора пе регорит или произойдет обрыв цепи вторичной обмотки трансформатора , ток , текущий п о первичной обмотке трансформатора , умень шается и за мыкающие контакты реле разомкнутс я. 1.4.е . Элементы и устройств а электроснабжения. К числу осно вных элементов и устройств для обеспечения гидротехнических сооружений электрической энергией относятся : сил овые трансформаторы , распре де лительные устройства снабжением свыше 1000 В , ш кафы распределитель ные силовые и кабельные с ети. Силовые трансформаторы . В качестве силовых трансформаторов на гидротехнических сооружениях применяются мас ляные трансформат оры типа ТМ , осуществляющие трансформацию эле ктрической энергии напря жения 6, 10, 35 кВ в напряже ние приемников электрической энергии , равное 0,4 кВ . Трансформаторы , как правило , с естественны м охалож дением устанавливаются в ячейках спе циальных помещений , находящихся в непосредст венной близости от приемников электрической э нергии . В полу ячеек размещают маслоприемник для слива масла в случае аварии с трансформатором , которые засыпают крупным грави ем и щебнем . Для отбора пробы масла в нижней части трансфо р матора пред усматриваю специальный отборный кран . Для изм енения выходного напряжения сило вого трансформат ора в процессе эксплуатации на +5% предусматрива ет ся возможность переключения обмоток в обес точенном состоянии транс форматора. Распределительные устр ойства напряжением свыше 1000 В . Для уп- равления трансформаторами , питающимися и отходящими линиями приме няются распределительные устройства ( РУ ) напряжения до 1000 В . В ячей ках этих устройств устанавливают коммутационные защитные , изме рительные и с игнальные устройства . В качестве коммутационных аппа рато в используются шинные и линейные разъединител и , выключатели нагрузки и масляные выключател и . Коммутационные аппараты снабжают ручным и двигательным приводом . Наиболее распространенным типом привода н а трансформаторных подстанциях гидротехнических сооружений являетс я привод ПРБА рычажный с блинкером срабат ывания , максималь ной и минимальной защитой , де йствующей на отключение . Для систем с авто матическим отключением резерва ( АВР ) применяется привод д и с танционного управления типа УГП - универсальный грузовой привод с автоматической защитой . На гидротехнических сооружениях используют РУ закрытого исполнения , предназначенные для размещения в отдельных помещениях трансформаторных подстанций или в отдельн ы х помещениях поблизости от силовых трансформаторов. Шкафы распределительные силовые . Служат для распределения элект ро энергии от силового трансформатора по группам электроприемников и отдельным крупным приемн икам . Силовые распределительные щиты комп лектую тся из стандартных панелей и содержат сборные шины , коммута ционную аппаратуру , защи ту , сигнализацию и контрольно - измеритель ную аппаратуру . На гидротехнических сооружениях получ или распрост ранение распределительные щиты с двусторонним обслуживанием . Н а ли цево й стороне таких щитов размещены приводы к оммутационных аппара тов , измерительные и сигнальн ые устройства , а токоведущие части расположен ы на обратной стороне панелей . Широко прим еняются комп лектные распределительные щиты закры того типа , в которых в качестве коммутационной и защитной аппаратуры использую тся электромагнитные аппараты управления . Распред елительные щиты устанавливают в отдель ном по мещении преимущественно вблизи от центрального пульта управ ления. Кабельные сети . В качестве распредели тельных сетей на гидро тех- нических сооружениях применяются электрическ ие кабели . Для силовых цепей при напряжении до 1000 В преимущест венно используются брони рованные кабели с ме дными жилами , свинцовой оболочкой и бумажной изоляцией СБТ . Находят примене ние так - же силовые кабели с алюми невыми жилами в свинцовой или алюминевой оболочке АСБ и ААБ. В качестве контрольных кабелей преимущест венное распространение получили бронированные ка бели со свинцовой или виниловой герметизи рую щей оболочкой с медными ж илами КСРБ и КВРБ. Для присоединения подвижных электроприемнико в и переносной электроаппаратуры применяются гибкие шланговые кабели с резиновой изоляцией КРПТ , ШРПС и ШРМ. Удобство монтажа и обслуживания обеспечив ает маркировка кабелей и кабельных жил с ук азанием типа кабеля и назначения жил . 2. ОПИСАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОБ ЪЕКТА Затворы , которые служат для перекрытия судоходных отверстий в головах шлюзов , назы вают воротами . В зависимости от назначения и условий работы ворота подразделяются на основные , ремонт ные и ава рийные . Осно вные рабочие ворота предназначены для непосре дственного выполнения операций по пропуску су дов через шлюз , ремонтные приме няются для закрытия судоходных отверствий при ремонте основных во рот и подводных частей сооружен ия , а аварийны е перекрывают поток воды при повреждений рабочих ворот . Рабочие ворота могут использо ваться для наполнения и опорожнений камеры . При выборе типа и конс трукции ворот , наряду с требованиями достатичной прочности и жес кости , экономност и и ремонтопригодност и , необходимо у читывать удобство их в эксплуатации и над ежности в работе. Различные размеры камер шлюзов и вели чины напоров , а также раз нообразие требований вызвали появление многочисленных конструкций шлюзовых ворот . Все ворота разбиваются на две большие группы : одно полотные двухполо тные (двустворчатые ). Однополотные ворота бывают плоскими , поворотными на вертикальной или г оризонтальной оси , подъ емными , опускными и отк атными , сегментными и секторными . Двуствор чатые ворота бывают плоскими , цилиндрическ и ми и сегментными ( с вертикальными ося ми вращения ). Рабочие ворота всех типов должны выде рживать кроме гидростати ческих и гидродинамическ их нагрузок в закрытом положении , возможные случайные удары от навалов на них судо в , подходящих со стороны верхних бъ ефо в. В настоящее время наибольшее распростране ние получили двуствор чатые ворота , главным об разом , для нижних голов шлюза , плоские опу скные ворота - для верхних . Однотипные , откатные и подъемные , сегментные и платянные наход ят меньшее применение и не реко мендую т ся к разработке в проектах без специаль ного обоснования. Широкое применение двустворчатых ворот об условленно их высокой надежностью в работе , меньшим весом конструкции и механизмов и , следовательно , более высокими экономическими п окозателями . Они м о гут удерживать большие напоры воды , они применяются в качестве ос новных ворот на нижних головах шлюзов . Лиш в отдельных случаях они применяемы на верхних и средних головах . В услов иях колебания уров ней воды в верхнем бъф е применение двустворчатых воро т на верхней голове нерационально , из - за возн икающих трудностей при створении , а также повышенных нагрузок на механизмы ворот . Двуст ворчатые воро та применяются также в качестве ремонтных ворот как на верхней так и на нижней головах . Наполнение и опорожн е ние шлюзов , оборудованных двустворча тыми воротами , производится , как правило , через водона порные галереи , а также через спец иальные отверствия в полотнищах ворот , перекр ываемых клинкетами. 2.1. Элементы ворот и дейст вующие нагрузки. Двустворчатые воро та с остоят из двух полотен опирающихс я в закрытом состоянии друг на друга опорными подушками створных столбов . В открыт ом состоянии , при пропуске судов , створки входят в расположенные в устоях верти кальные ниши , называемые шкафами. Набор полотна включает в св ой состав раму с вертикальными или горизонтал ьными ребрами . Эти части ворот имеют следу ющие названия : горизонтальные ребра - ригели , ве ртикальные ребра - стойки. Сама рама имеет по оси вращения - в ереяльный столб ; по створу - створный столб ; по верху - вер хний ригель ; по низу - нижний ригель ; по диагонали - диагональные с вязи . Конструктивная схема ворот пока зана на (рисунке 15). Плоские двустворчатые ворота встречаются с полотнами ригельной системы , а также сто ечной . Ориентировочно , если высота ворот больш е 0,75 длинны , применяют ригельную систему , а при меньшей - стоечную. Конструкция плоских ригельных ворот показ анна на (рисунке 15). Против каждого ригеля н а вереяльном и створном столбах расположены упорные подушки . Через упорные подушки ст ворки опираются друг на друга в ств оре и передают давление воды на закладные подушки устоев головы . Ригели - балки сост авного двухстворового сечения со сплош ной ст енкой . Стрингеры - продольные ребра , предназначены для увели чения устойчивости обшивки при работе ее на с ж атие в общей системе ворот . Они устанавливаются между ри гелями и представляют собой бал ки прокатного профиля . Вереяльные створные столбы выполняю тся в ви де коробчатых балок трапецидального сечения . В верхней части вере яльного сто лба закрепляется ось га л ьсбанда , а в нижней - надпятник. Для обеспечения устойчивости ригелей при продольном сжатии ста вят диафрагмы по д лине створки на расстоянии 1,7 - 2,7 м. С целю уменьшения перекоса створки от собственного веса делаются диагональные связ и . В верхней части с творных столбов устанавливают ся захваты для обеспечения точно го створения ворот. Основным условием , обеспечивающим нормальную работу ворот , явля ется сохранение их гео метрических размеров . При эксплуатации изме нение длинны створок происходит в следствии упругой деформации ри гелей , створных стол бов , износа вкладышей и их деформации . Уме ньше ние длинны створок ведет к уменьшению стрелы подъема арки и увели чению продольны х усилий в ригелях ворот при напоре. Практика показывает , что просадка ворот может дос тигать значи тельных величин ( до 50 - 100мм ). С увеличением срока эксплуатации эти величины возрастают . Посадка также отрицательно сказывается и на работе пятового устройства. Ввиду того что обычные способы не дают точных значений просадки по нижнему р игелю , применяются различные устройства для контроля посадки ворот , позволяющие вес ти соответствующие наблюдения . Опи санное снизу подобное устройство (рисунок 16) по принципу р аботы электромеханическое . Датчиком служит рычажн о - пружинная механичес кая с и стема , а передающий элемент - электрический. Механический датчик контроля ворот работа ет следующим образом . При подходе створки к порогу шток через тягу и стакан пру жины пере дает движение двуплечному рычагу ст релки , которая поворачивается на соответствующ ий угол на торированной шкале , указыва ет прогиб ворот. Пятовые устройства - наиболее ответственные узлы ворот . При вра щении створки пята в оспринимает ее вес и горизонтальную составляю щую нагрузки от сил перепада уровней вод ы и ветровой нагрузки на выступ ающую подветренную часть ворот . Величина перепада при откры тии ворот принимается равной 0,15 м. Конструкция пяты двустворчатых ворот сост оит обычно из двух ос новных частей - надпя тника , укрепленного на створе ворот , и под пят ника , заделанного в бетон . Рас положенна я под водой и требующая для своего ос мотра и ремонта откачки камеры пята являе тся весьма от ветственной частью ворот , работа которой должна быть особенно на дежна. Конструкций пят существует несколько . во всех конструкциях сох раняется эксцентриси тет в плане ( смещение ). Все пяты гр ибовидные и отличаются способом крепления хво стовика гриба устройства . Имеют ся конструкции пят , где между подвижными и неподвижными частями подпятника устанавливаются кольца из пластин красной меди . Надпят ник выполне н из стального литья за одно целое с упорной подушкой и прикрепленной болтами к нижней части вереяльного столба . В надпят нике закреплен бронзовый вкладыш , в который входит грибовидная пята из н ержавеющей стали . Хвостовик пяты крепится в отливке , которая , в свою очередь устанавливается в бетонном основании и крепит ся фунда ментными болтами. Гальсбанд является верхней опорой створки , удерживающей ее от опрокидывания. С его помощью производится установка вертикального положения створки . Гальсбанд предст авляет собой конструкцию , состоящую из к о лец , охватывающих шейку или шип на створ ке ворот , и двух горизон тальных тяг , соеди ненных с элементами , заделанными в бетонную клад ку устоя . Вращая гайки стяжек , можно изменять их длинны и , следова тельно , устана вливать положение оси гальсбанда . Для облегчения вра щения стяжных гаек применяетс я дифференциальная резьба . Устанавли вая створку по направлению одной из тяг , разгружается для регули ровки вторая. Вереяльные "шарниры " ворот состоят из закладных и упорных поду шек. Закладная подушка воспринимает давление о т трехшарнирной арки и передает его на бетон , этим и объясняется большие размеры основания подушек . В бетоне закладная подуш ка закрепляется анкерными болтами . Овальные о тверстия для анкерных болтов позволяют регул ировать ее установку . Упорная подушка , также как и закладная , отливается из стал и , а ее пазы заливаются баббиттом или компаундом из эпоксидной смолы . Такие подушки устанавливаются на створном столбе , вторая упорная подушка створного шарнира не имеет вклад ы ша , заливаемого баббиттом. 2.2. Приводной механизм для перемещения двустворчатых ворот. На ибольшее распространение в качестве приводо в двустворчатых во- рот получили плоские шарнирные механизмы - кривошипно - шатунные , реечные , штанговые . наря ду с этими м еханизмами применяются та кже канатные механизмы , которые установлены н а отдельных шлюзах. Кривошипно - шатунные механизмы (рисунок 17) п рименяются при ши рине камеры шлюза , не пр евышающей 22м , для камер с шириной 18м он и наиболее рациональны , так как имеют кривошипное колесо небольшого размера. Механизм имеет шарнирно прикрепленную к колесу тягу - шатун , со единенно шарнирно с о створкой примерно на 1/3 ее длинны от оси ве реяльного столба . Соединение шатуна - шт анги с полотном и ведущим колесом выполня ется эластичным при помощи упругого зве на - пакета тарельчатых пружин , встроенных в звено . Диаметр большого колеса вы бирается с таким расчетом , чтобы при перемещении ст ворки из закры того положения в открытое и обратно колесо поворачивалось на угол 180 о - 200 о . Пакет тарельчатых пружин позволяет осуществлять дожим створки за счет деформации пружин , а также уменьшает пиковые дина мические нагрузки , появляющие в п ериод пуска механизма и при его стопорени и. Основное достоинство кривошипно - шатунного механизма ( рисунок 18) - плавность изменения скорости ( от нуля в начале движения с возрастанием примерн о по синусоидальному закону до среднего п оложе ния створки и уменьшения до нуля в конце движения по тому же закону ). Та кой характер движения створок необходим для получения правиль ного и спокойного ств орения ворот . Кривошипно - шатунный механизм в силу указанных кинематических достоинств даю т минимальное ускорения и силы инерции в период неустановившихся режимов. Такие механизмы наиболее безопасны в действии , дост упны для ос мотра и ремо нта и удобны в эксплуатации . Недостатком и х является то обстоятельство , что тяговое усилие прикладывается к верхнему ригелю на растоянии 1/4 - 1/3 его длинны ( считая от оси вращения полотна ) в то время как равнодей ствующая сопрот и влений движению полот на ворот находящихся в нижней его части . Момент , изгибающий полотно в направлении , п ерпендикулярном его плоскости , тем больше , чем выше отметка верхнего ригеля ворот над уровнем нижнего бъефа и чем боль ше выс ота ворот. К числу недоста тков этих механизм ов следует отнести также появ ление значитель ных тяговых усилий в шатуне , большие разме ры ведуще го колеса ( диаметр колеса достигает 5 -7м ), что связано с увели чением площади устоев. 2.3. Определение мощности и вы бор электродвигателя д ля электро- механического привода двустворчатых ворот судоходного шлюза . Электроприводы основных механизмов судоходных гидротехнических сооружений являются ответственными элементами электрооборудования шлюз ов . Несоответствие выбранного привода технологиче с кому режиму , неполный счет факторов , воздействующих на привод в процессе эксплу ат ации , может привести к сбоям в работе , перерывам в шлюзовании и даже к аварии на шлюзе . Учитывая , что выход из строя шлюза приводит к частичному или полному ( на одиночны шл ю зах ) прекращения судап ропуска , вопрос правильного выбора электр опривода , и , в частности , электродвигателя - осн овного элемента привода - является весьма полн ым и актуальным. Выбор электродвигателя для шлюзо вых механизмов производится на основание пред вар ительно построенного графика нагрузки . Затем выб ранный электродвигатель подвергается п роверкам . Если электродвига тель не удовлетворяет какой - либо проверки , то необходимо взять другой и вновь произвести все проверки. 2.3.1. Исходные данные . h к = 18 м ; ш ирина камеры ; Н м = 15 м ; высота створки ; h = 5 м ; заглубление створки ; Dh с = 0,15 м ; перепад на створку ; i з = 2300; передаточ ное число редуктора и открытых зубчатых п ере дач ; h = 0,74; КПД редуктора и открытых зубчатых передач ; F доп = 55*10 4 Н ; допустимое у силие в тяговом органе ; Df з = 20 рад ; пр иведенный к валу двигателя зазор в переда чах ; С = 18*10 6 Н /м ; жесткость демпферных пружин ; t с = 80 с ; продолжительность закрытия ворот ; 2.3.2. Определение статических моментов сопротивления. Створки ворот , перемещаю тся в воде , испытывает знакопеременные нагрузки , вызванные влиянием внешних факторов. Учитывая , что двигатель должен преодолеть эти нагрузки , момент его на валу будет также изменятся в довольно шир оких пределах . Поэ тому , для правильного выбора двигателей необходимо знать область из менения статического момента сопротивления. При движении в установившемся режиме на створку ворот действует нагрузка , в кот орую входят следующие составляющие ; - момент от силы трения в пяте и гальсбанде ( М тр ); - момент сил ветр овой нагрузки ( М в ); - момент сил , вызванных , гидростатиче ским давлением воды на створку ( М h ); - момент сил вызванны х воздействием масс воды при движении ств орки ( М г ), который включает : моменты сил , вызванных изменением инерции присоединенных к створк е масс воды : Момент от сил трения определяется по выражению ( в Нм ): М тр = 2/3*f 1 *F n *r n +f 2 *F г *r г ; где f 1 = 0,25 - коэффициен т трения пятового устройства ; f 2 = 0,5 - коэффициен т трения гальсбанда ; r n = 0,2 м - ради ус пяты ; r г = 0,1 м - ради ус гальсбанда ; F n = G+g*h m *l - реакция в пяте ; ( Н ) G - вес створки ; ( Н ) G = 500*(H n *l) 3/2 g = 4000 ( H/m2 ) - удельная нагрузка на ств орку , создаваемая механизмами и людьми , находя щимися на мостике ворот ; l = 0,5*h к /cos20 2 - длинна створки ; ( м ) h m = 1,2 ( м ) - шир ина мостика ; F г = F n *l/(2*H n ) - усилие в галсбанде ; ( Н ) l = 0,5*h /cos20 = 0,5*18/0,44 = 9,57 ( m ) G = 500*(H n +l) 3/2 = 500*(15*9,57) 3/2 = 859958,2 ( H ) F n = G+g*h m *l = 859958,2+4000*1,2*9,57 = 905889,2 ( H ) F г = F n *l/(2*H n ) = 905889,2*9,57/(2*15) = 28 8978,6 ( H ) M тр = 2/3*f 1 *F n *r n +f 2 *F г *r г = 2/3*0,25*905889,2*0,2+0,5* *288978,6*0,1 = 44645,2 ( Н *м ) Момент сил ветровой нагрузки определяется по формуле ; М в = 0,5*к о *g о *l 2 *(H n -h)*sinQ; в ( Н *м ) где К о = 1,4 - коэффицие нт обтекания ; g о = 150 ( Н *м 2 ) - с коростной ветровой напор ; Q = угол поворота створки ( Q = 0 о - при открытом положении во рот ); Значение НВ рекомендуется определять чере з каждые 10 о угла пово рота створки ( полный угол поворота с творки составляет 70 о ). Гидростатическое давление воды на с творку создается из - за пе репадов уровней воды , которые возникают в следствие инерцио нных ко лебаний воды в бъефе , вызванных на полнением апоражнением камеры шлюза , преждевремен ного начала открывания ворот до полного в ыравни вания уровней воды в камере и подходном канале из-за наличия пог решн остей в водомерных приборах , а также вслед ствие разности отме ток уровней в камере и бъефе при запоре и выпуске воды пом имо под ходных каналов . Следует иметь в ви ду , что перепады уровней воды возникают пр актически т о лько в интервале угла поворота от 50 о до 70 о . Величина момента , вызванного перепадом , ра считывается по формуле в ( Н *м ); M h = 0,5*Dh c*l 2*h* Y в , где. Y в = 9,81*10 3 ( Н *м -3 ) - удельный вес воды M h = 0,5*0,15*9,52 2 *5*9810 = 336918 ( Н *м ); при Q = 0 о М в = 0 ( Н *м ) при Q = 10 о М в = 0,5*1,4*150*9,57*(15-5)*sin10 о = 16698,7 ( Н *м ) Данные расчеты ведутся через 10 о . результаты расчета сводя тся в таблицу ; Q; град М в ; Н 0 0 10 16698,7 20 32890 30 48082,1 40 61813,1 50 73666 60 83280,6 70 30364,7 Момент сил , вызванных воздействием масс воды движением створки ( М г ), зависит от скорости движения створки , ее положения , заглубле ния и кинематической схемы . Точный расчет этого момента сложен . Од нако с достаточной для инженерных рас четов точностью величину М г можно принять постоянной во в сем диапазоне угла Q, равной : М г = 0,2*336918 = 67383,6 ( Н *м ) Определив все вышесказанные моменты , стро ится график зависимости статического момента сопротивления на оси створки от ее угла пово рота . Очевидно , что в зависим ости от направления ветра и перепада момента М h и М в могут как препятство вать , так и способствовать дви жению створки . В соответствии с этим график М с (Q) = М тр +М г +М h +М в строится для двух случаев : - моменты М h и М в пр епятствуют движению ; - моменты М h и М в с пособствуют движению ; График М с (Q) строятся через 10 о угла поворота створки : ( рисунок 19 ). Q; град М с (Q); Н *м 1 режим М с (Q); Н *м 2 режим 0 112028,8 112028,8 10 128727,5 95330,1 20 144918,8 79138,8 30 160110,9 63946,7 40 173841,9 50015,7 50 598612,8 298555,2 60 532227,4 308169,8 70 539311,5 315253,9 2.3.3. Предварительный выбор электродвигателя . Необходимая мощность электродвигателя , намече нного к установке , определяется из выражения ( в кВт ): P' = M с .max* w ст.ср. /(1000*h), где M с .max - ма ксимальный момент сопротивления , определяется по графику М с (Q), Н *м ; w ст.ср. = Q ст /t c - средняя угловая скорость створки , ( с -1 ); Q ст = 1,222 - полный угол поворота створки , ( рад ) w ст.ср. = 1,222/80 = 0,015 ( с -1 ); P' = 539311,5*0,015/(1000*0,74) = 11 ( кВт ); Частота вращения электродвигателя определяет ся в соответствии с w ст.ср. по формуле ( в об.мин -1 ); n = k w *30*a т *i з /(p*t c ), где. a т - полный угол поворота выходного вала передачи ( колеса ) при перемещение створки от открытого до закрытого положения ( определя ется по к инематической схеме механизма ), рад ; k w = 1,3 - коэффициен т , учитывающий работу двигателя в переход ных режимах и на пониженной частоте вращения при створении и при входе в шкафную часть. n = 1,3*30*2,6*2300/(3,14*80) = 928 (об /мин ). По величине P' и n по каталогу предварите льно выбираем двигатель кранового типа при ПВ = 95 % мощностью равной или ближайшей боль ше й. Выбираем электродвигатель MTF 311-6 Р н = 13 ( кВт ) n = 135 (об /мин ) J = 0,3 (кг /м 2) 2.3.4. Определение момента сопро тивления приведенных к валу дви гателя. Величины моментов сопротивления , приведенных к валу двигателя ( M' с ), необходимо определить во всем диа пазоне перемещения створки для обоих расчетны х режимов. Расчет M' с = f(Q) производим через 10 o угла поворота ств орки . Для определения M' с = f(Q) необходимо определить полное переда- точное число : i = f(Q); i = i з *i м , где i м = f(Q) i м = ВО 1 /СО , где СО опреде ляется из диаграммы перемещения . Приведения о существляются по формулам : М с ' = М с /(i*h) - двигательный режим ; М с ' = М с *h/i - тормозной режим ; Результаты вычислений заносим в таблицу ; Q; град 0 10 20 30 40 50 60 70 СО ; м 0,64 1,5 1,79 19,5 1,99 1,88 1,59 0,75 i м ; м 5,23 2,23 1,87 1,72 1,68 1,78 2,11 4,47 i; м 12029 5129 4301 3956 3864 4094 4853 10281 М с '; Н *м дв игат 12,6 33,9 45,5 54,7 60,8 172,5 148,2 70,9 М с '; Н *м тормоз 6,9 13,8 13,6 12 9,6 -54 -47 -22,7 По результатам в таблице , строим график зависимости М с '= f(Q). ( рисунок 20 ). 2.3.5. Проверка предварительно выбранного двигателя . Предварительно выбранный двигатель в общем случае должен быть проверен на нагрев , динамическую и пер егрузочную способность . Однако , в следствии то го , что цикл шлюзования довольно значите- лен ( 30 минут и более ), а длительность работы привода ворот в цикле не выше ( по рядка 3 - 4 минуты ), тепловой режим двигателя достаточно легкий . Поэтому проверку предв арительно выбранного дви гателя в этом случае можно на нагрев не производить , а огр аничется проверками на динамическую и перегру зочную способности. Вместе с тем электр одвигатель дву створчатых ворот требует специ фической проверки по аварийному режиму работы из условия "наезд на препятствие " ( внезапное столкновение ), выполнение которой целесо образно до основных проверок. а ) Проверка по режиму внезапного стопорения При внезапном стопорение створки ки нематическая энергия , запа сенная ротором двигател я и вращающимися элементами передач , перехо ди т в энергию упругих колебаний и дополните льно нагружает механизм. Проверка по режиму внезапного стопорения позволяет уточнить ча с тоту вращения электродвигателя , откоректировать передаточн ое число механизма и жесткость упругих эл ементов. При расчете режима внезапного стопорения не учитываются демпфи рующие способности дви гателя и принимается , что продолжительность р азвития нагрузки больше полупериода колебан ий. В этом случае величина момента при внезапном стопорении , приве денная к валу д вигателя , может быть определена из выражения : М вн = 0,7*М max +w д *?C' max *J 1 *sin(?(C' max /J 1 )*t) где ; 0,7*М max - п римерное среднее значение момента , ра звив аемого двигателем при "наезде на препятствие ", ( Н *м ); М max - опрокидыва ющий ( максимальный ) момент предварительно выбранн ого двигателя ; w д = w н = p*n н /30 - угловая частота вращения двигателя пе ред "наездом на препятствие " ( с -1 ): C' max - максимальна я , приведенная к валу двигателя жестко сть демпферных пружин ; ( Н *м ) J 1 = 1,25*(J р +J м ) - момент инерции вращающихся элементов приво да ; J р ,J м - моменты инерции ротора двигателя и муфты ; (кг *м 2 ); 1,25 - коэффициент учитывающий приведенный к валу двигателя м о- мент инерции всех остальных вращающихся частей привода. C' max = C*(OA) 2 /i з 2 =18*10 6 *2 2 /2300 2 = 13,6 ( Н *м ) где , ОА - из кинематической схемы ; J 1 = 1,25*(0,3+0,225) = 0,66 (кг *м 2 ) Максимальная нагрузка будет в момент времен и t= p/2*?(J 1 /C' max ); где М н = 9556*Р н /n н = 9556*19/935 = 132,9 (Н *м ). Условие , для проверки предварительно выбр анного двигателя при внезапном стопорении ; w н , M' доп -0,7*M max/ ?(C' max *J 1 ); где M' доп - допустима я нагрузка на тяговый орган , приведенный к валу двигателя ; M' доп = F доп *О А /(i з *h) =55*10 4 *2/(2300*0,74) = 646,3 ( Н *м ) 1,4*M' доп -2,2*М ном /?(C' max *J 1 ) = = 1,4*646,3-2,2*132,9/?(13,6*0,66) = 165,4 (рад /с ) 97 < 165,4 условие выполняется Коэффициент 1,4 в выражении учитывает податл ивость препятствия , на которое произведен "нае зд " створки. б ) Проверка на динамическу ю и перегрузочную способности. П ровер ка предварительно выбранного двигателя на перегрузочную способность и динамическую спосо бности производится исходя из следующих сообр а жений . Поскольку электромеханические приводы дву створчатых ворот содержат упругое звено ( демпферные пружины ), то при разгоне дина мический момент в нем ( М 12 ) имеет затухающий колебательный ха рак тер , причем максимальная величина его долж на ограничиваться коэффи циентом динамичности , рав ным 1,4. В об щем случае , динамический мо м ент в упругом звене определяется по выраж ению : М 12 =М с '+(М нп -М с ')*J' 2 /(J 1 +J' 2 )*(1-coswt); где М нп - н ачальный пусковой момент двигателя ; J' 2 - приведенный к валу двигателя момент инерции створки и при соединенной массы воды ; w - частота собственных колебаний сис темы Максимальное значение динамического момента будет при coswt = -1; Учитывая , что этот максималь ный момент не должен превышать больше чем на 40 %, момент сопротивления М с ', т . е . М 12 =1,4*М с ', величина начального пуско вого момента пр и пуске из лю бого положения определяется по формуле : М нп (Q) = М с '(Q)*(1+0,2*J 1 +J' 2 (Q)/J' 2 ); где J' 2 (Q) = J ст +J в (Q)/i 2 (Q) - приведенн ый к валу двигателя момент инерции створк и и присоединенной массы воды. J ст = G*l 2 /38 - момент инерции ство р ки ; J ст = 2676137,5 (кг * м 2 ) J вт (Q) - момент инерции присоединенной массы воды при h кт = 18м и h к = 4м Пересчет для J в (Q) производится по формуле : J в (Q) = J вт (Q)*h/h к *(h к /h кт ) 4 = 1,25*J вт (Q) Результат вычислений заносим в таблицу . Q; град 0 10 20 30 40 50 60 70 J вт 10 7 кг *м 2 4,2 2,2 1,85 1,75 1,8 2 2,6 4,2 J в 107 кг *м 2 5,25 2,75 2,3 2,2 2,25 2,5 3,25 5,25 J' 2 кг *м 2 0,38 1,15 1,39 1,58 1,69 1,65 1,49 0,52 М нп Н *м 19,5 44,6 58,9 70,2 77,7 220,8 191 130,1 Вычи сляем М нп только для двигательного режима , т . к . соотв етс твующая М с ' для тормозного режима меньше , чем для двигате льного . По данным таблицы строим график М нп = f(Q) ( рис . 21) из т аблицы нахо дим М нп max = 220,8 ( Н *м ). Выполняет проверку по условию : М нп мах , 0,8*M max , где 0,8 - коэффициент , учитываю щий допустимое снижение напряжения сети : 2,5*132,9 = 332,25 . 220,8 следовательно , М нп max , 2,5*М ном , условие выполнено. 2.3.6 . Выбор электриче ских аппаратов для управления механическими т ормозами. На всех механизмах шлюза для удержани я его в застопаренном сос тоянии в п ериод бездействия или для замедления движения механизма перед его остановкой используются механические тормоза.Они выполня ются непосредств енно с электроприводом . В качестве электропри водов (аппаратов ) для управления механическими тормозами используются электрогидравлическ ие толкатели и электромагниты переменного и пос тоянного тока. Выбор механического тормоза,а сле довательно,и его электропривода производится по необходимому тормозному режиму : М т = 2*М ' max Для нахождения М ' max необходимо из графика M' с = f(Q) при пере паде и ,сопутствующих движению выбрать наибольшее знач ение момента по абсолютной величине М ' max = 172,5 ( Н * м ) М т = 2*172,5 = 345 (Н *м ) Выбираем длинноходовой тормозной электромагн ит переменного тока КМТЗА. Тяговое условие -350( Н ). Эти электромагниты применяются в беспружи нных тормозах с высокой степенью надежности торможения,но для механизмов с небольшим числом включений в час. Длинноходовые электромагниты переменного ток а имеют прямоходовую конструкцию с Ш-образным шлихтованным магнитопроводом на котором расположены три катушки , включенные в "звезд у " или "треугольником ". Электромагниты этого типа выпускаются сер ии КМТ четырех типов размеров на напряжен ие 220\ 380В и 500В. 2.3.7. Расчет резисторов пусковог о реостата и выбор ящиков сопро тивлений . Величины сопротивления , введенных в цепь ротора двигателя в оп ределенном масштабе могут быть получены из пусковой диаграм мы (рис .22) Принято :I p = 51(А ) I пер = 54(А ) I п = 102(А ) Из диаграммы истекает :двигатель имеет 3 степени разгона. Актив ное сопротивление фазы ротора : r p = U н . р . *S/(?3*I р . н . ) = 172*0,065/(?3*51) = 0,127 ( Ом ) где : U н.р. = 172 (В ), I р.н. = 51 (А ); S = n o -n/n o = 0,065 Маштаб сопротивлений : m = r p /аб = 0,127/7 = 0,018 (Ом /мм ) Сопротивления ступеней ; R1 = m*де = 0,018*46 = 0, 828 (Ом ) R2 = m*д 2 = 0,018*25 = 0,45 (Ом ) R3 = m*2в = 0,018*14 = 0,252 (Ом ) R невыкл = m*вб = 0,018*8 = 0,144 (Ом ) Наимено- вание ступени Обозн- ачение Расчетное сопротив- ление ( Ом ) Технические данные Кол-во сопрот- ивлений Факти- ческое сопро- тивле- н ие ( Ом ) с опроти- вление эл-та ( Ом ) Длитель- ный доп- устимый ток (А ) 1 R1 0,828 0,4 64 2 0,8 2 R2 0,45 0,156 82 3 0,468 3 R3 0,252 0,079 114 3 0,237 не выключ R невыкл 0,144 0,089 114 2 0,158 Схема соединения резисторов для одной фазы ротора двиг ателя на ( рисунке 13 ) Пускорегулировачные резисторы серии НФ пр едставляют собой ящики открытого исполнения . В этих элементах применяются сопротивления на фехралевой ленте , намотанной на ребро . Вн ешние зажимы ящиков сопро тивления не маркиро ваны . Расп оложение ящиков должно исключат ь воз можность случайного прикосновения к ним и обеспечить защиту от ат мосферных осад ков . 3. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ У ПРАВЛЕНИЯ Привод двустворчатых ворот . Наибольшее распространение на шлюзах нашей страны получили плоск ие , двуств орчатые ворота . Основное тех нологическое требован ие здесь сводится к правильному и безудар ному створению полотнищ . Для привода двуствор чатых ворот на правом и ле вом устоях камеры устанавливают по механизму , приводимому во враще ние сворим элек т родвигател ем. Привод с асинхронными двигателя ми без регулирования скорости движения . В нем могут быть использованы асинхронные двигатели ка с фазным , так и с короткозамкнутым ротором . Структурная схем а такого привода дана на (рисунке 23), а . Система отлича ется простотой и вы сокой надежностью . Однако она обладает таким серь езным недостатком , как тяжелое протекание пер еходных процессов и невозможность управ ления частотой вращения двигателей при створении ворот и входе их полотнищ в ниши. Привод с асинхронны ми ф азными двигателями с регулированием ско рости движения изменением сопротивления цепи ротора .Этот широко применяемый на шл юзах приводах двустворчатых ворот отличается от предыдущего возможностью регулирования частот ы вращения двигателей при маневрирован ии воротами и управлением в процессе разгон а при пуске двигателей в ход . Структурная схема системы привода показана на (рисунк е 23). Такая система,используется в большинстве случаев в сочетании с кривошипно-шатунным мех анизмом , имеет очень тяжелую динамику пр и пуске из промежуточных положений , необходим ость которого нередко возникает,например , из-за недостаточной согласованности скоростей движения створок ворот , различия продолжительности ра згона двигате лей при реостатном пуске и т . п . В случае применения других типов тяговых органов ( например , тросовых ) п оложение усугубляется еще тем , что в конце операций получаются недопустимо большие скор ости движения створок и для исключения уд аров возникает потребность в искусственном сн ижении частоты вращения двига т елей. Электропривод с тормозными гене раторами . Привод двустворчатых воро т , рассмотренный выше , в операции закрытия работает на смягчен ных характеристиках и в результате колебаний скорости движения не обеспечивает правильного створения ворот при различных изменениях нагрузки на левую и правую створки от ветра и волн . Кром е того , из-за сравнительно высокой скорости движения створок в конце опера ции закрытия при наложении тормозов раньше времени в воротах оста ется большая щель , а при наложении с опозданием получается уда р створок. Устранение отмеченных недостатков возможно при работе привода в течении большей ч асти операции на жестких механических характе рис тиках , обеспечивающих сохранение скорости движ ении створок при ко лебаниях нагрузки , и с о значительны м уменьшении скорости движен ия в конце операции перед наложением торм озов . Такие характеристики мож но получить в системе с тормозным генераторами , включаемыми в конце операции для получении малой скорости движения . Тормозной генера тор может быть отдель н ой электрической машин ой постоянного или пе ременного тока , навешанн ой на вал приводного двигателя и являющей ся для него дополнительной нагрузкой. Механическая характеристика системы с вкл юченным генератором представляет собой кривую , полученную при различ ных частотах вращ е ния сложения моментов приводного двигателя и тормозного генератора . Структурная схема та кого привода дана на . На схеме показаны при водные двигатели М 1, М 2, резисторы роторны х цепей R1,R2 и тормозные генераторы ТГ 1 и ТГ 2. Изменением со п ротивления цепи ротора асинх ронного двигателя или тока воз буждения тормозного генератора полу чают различны е по жесткости и по граничной частоте вращения харак теристики системы. Электропривод двустворчатых ворот с тормо зным генератором на шлюзах пока при ме няют ограниченно из-за большого числа машин , а значит , увеличенных габаритов и массы установки. Электропривод с гидравлической передачей .Для привода двустворча тых ворот гидропередачи стали применять в по следнее десятилетие . Электрогидроприводы располага ют на устоях камеры шлюза . Они пре дс тавляют собой два самостоятельных агрегата , связанных с помощью системы управления . Стр уктурная схема электрогидропривода двуствор чатых ворот приведена на рисунке 7, г . К основн ым его элементам от носятся : насосы Н 1 и Н 2 с приводными двигателями М 1 и М 2, золотни ковые блоки управления З 1, З 2 и силовые гидроцилиндры Ц 1, Ц 2, штор ки ко торых соединены со створками ворот . Регулиров ание скорости движения здесь также гидростати ческое , с перепуском части рабочей жидкости в сл и вной бак Б 1 или Б 2 минуя гидроцилиндры . Электрогид роприводы двустворчат ых ворот зарекомендовали себя хорошо , однако необходимо решить еще целый ряд вопросов по улучшению регулирования скорости движения , динамики и защиты системы. Электропривод с тиристорн ым управлением . Структурная схема такой системы приведена на рисунке 7, д . Она подобна рассмотренной выше схеме привода подъемно-опускных ворот. Потенциальные возможности этой системы пр ивода для двустворчатых ворот также еще п редстоит раскрывать и доводит ь до сов ершенства вы сокими требованиями , предъявляемыми к электроприводам шлюзов . 3.1. Привод с асинхронными двигателями без регулирования скорос ти движения . На (рисунке 23) показана принципиальная схема главного тока , а на (рисунке 24) - схе ма цепей уп равления двустворчатых во рот. В данном примере для привода левой и правой створки ворот ис пользованы асинхр онные двигатели с фазным ротором М 1 и М 2, причем их пуск осуществляется в функци и времени путем выведения резисторов из ц епи ротора двигателя ( цеп и катушек ре ле времени на схеме не изображены ). Управление воротами производится как с центрального,так с мест ного пультов управления. Для упрощения схемы (смотрите рисунок 24) показаны по две общих кнопки открытия SO и закрытия SZ , хотя с местных пульто в можно уп равлять каждой створкой в отдельно сти. При рассмотрении схеме следует иметь в виду , что SQ1 - контакт путевого выключателя , блокирующий цепь управления двустворчатых во р от с верхними воротами , и при закрытых верхних воротах он закрыт ; SQ2 и SQ4 - конт акты предельных путевых выключателей открытия ; SQ3 и SQ5 - контакты путевых выключателей закрытия ; SQ6 - контакт путе вого выключателя , ограничивающий закрытие ворот ; SQ7 - SQ10, SQ15 - контакты путевого выключател я , управляющие порядком закрытия в о рот ; SQ11, SQ12 - контакты путевого выключателя , осу ществляющие блокиро вание с затворами галерей , закрытые при открытых затворах ; SQ13 и SQ14 - то же , отключающие контакторы КО 1 и КО 2 при открытых воро тах ; SA1 - SA3 - контакты выключателей д еблокировок. Подготовка схемы к работе . При наличии напряжения в солово й и вспомогательных цепях и закрытых конт актах KV1, KV2 и KV3 получает питание катушка КМ . П ри срабатывании контактора КМ закрываются его замыкающие главные контакты в цепи стато ров двигателей ( смо трите рисунок 23), а т акже замыкающий вспомогательный контакт КМ , к ото рый подает напряжение в цепь управления . Катушки реле времени КТ получают питание и размыкают свои контакты в цепях кату шек контак торов К 1, К 2. Схема к работе п одготовлена. Операция о ткрытия ворот . Предположим , что управление происх одит с центрального пульта ( замкнут контакт SA1 ) и ворота закрыты. При нажатии кнопки SO, если контакты КУ закрыты , получает пита ние катушка оперативно го контактора КО 1. Последний срабатывает , закры вает свои главные контакты , включающие д вигатель М 1 в сторону открытия , а также замыкающий вспомогательный контакт КО 1, который шунтирует кнопку SO. Одновременно закрывается к онтакт КО 1 и получа ет питание катушка КО 2. Контактор КО 2 срабатывает , включает для от крытия двигатель М 2 правой створки и закрывает вспомогательный контакт КО 2, так же шун тирующий кнопку SO. Кроме того , при ра боте двигателей будут открыты размыкающие кон такты КО 1 и КО 2 в цепях катушек KZ1 и KZ2. Одновре менно открываются размыкающие конта к ты КО 1 и КО 2, прерывающие пода чу п итания на катушки реле времени КТ 11 и К Т 21. После заданной вы держки времени эти ре ле отпускают свои якоря и замыкают размык ающи еся контакты КТ 11 и КТ 12, в цепях ка тушек контакторов ускорения К 11 и К 12. Контак торы ускор е ния срабатывают , своими главными контактами выводят первые ступени резисторов в роторных цепях двигателей и размыкают свои размыкающие контакты в цепя х катушек реле времени КТ 21 и КТ 22, котор ые с выдержкой времени закрывают одноименные кон такты в цепях к а тушек кон такторов К 21 и К 22,и двигатели переходят на работу по естественным характеристикам . Когда створки выходят из соприкосновения , зак рываются контакты SQ15, шунтирующие вспомога тельный контакт КО 1. Включение контактора КО 2 с нек оторым запозда нием п о сравнению с контактором КО 1 необходимо потому , что ле вая створка захватывает правую и , следователь но , должна первой отойти при открытии . Ког да ворота полностью откроются , размыкаются ко нтак ты путевых выключателей SQ13 и SQ14, которые лиш ают питания кату ш ки КО 1 и КО 2. Двигатели отключаются . Если контакты КО 1 и КО 2 поче му-либо не размыкаются , ворота пов орачиваются на небольшой угол и открываются контакты предельных выключателей SQ2 и SQ4, отключ ающие линейный контактор КМ . В процессе от крытия ворот контак т оры путевых в ыключателей в цепи катушек закрытия ворот KZ1 и KZ2 приходят в ис ходное положение. Операция открытия ворот . При закрытии ворот одновременно с нажа тием кнопки SZ получают питание катушки оп еративных контакторов KZ1 и KZ2. Двигатели М 1 и М 2 на чинают вращ аться , причем их пуск происходит также , ка к и при открытии . Створки приходят в д вижение в сторону закрытия . Когда между ст ворными столбами ворот остается небольшое рас стояние ( порядка 1,5м ), открывается контакт SQ7, кат ушка кон тактора KZ1 те р яет питание и двигатель левой створки останавливает ся . Пр авая створка продолжает движение до тех п ор , пока не подойдет почти к положению створа . При этом открывается контакт SQ9, котор ый отключает катушку KZ2. Двигатель правой створ ки останавливается . Од н овременно с этим замыкается контакт SQ8, который вновь вкл ючает катушку контактора KZ1. Двигатель левой ст ворки опять приходит во вращение . Когда ле вая створка коснется правой , закрываются конт акты SQ10, вновь получает питание контактор KZ2,вклю чает двига т ель пра вой створки и оба двигателя доводят створки ворот до полного закры тия . При этом замыкается конт акт SQ6, двигатели выключаются и меха низмы створ ок тормозят. Рассматриваемое в настоящей и последующих схемах ступенчатое закрытие двустворчатых во рот применяется не везде . На ряде шл юзов осуществляется безостановочное движение вор от при их закрытии , что в известной ст епени делает работу механической части более надежной и упрощает электрическую схему. 3.2. Привод с асинхронными фазными двигателями с рег улированием скорости движения изменением сопротивления цепи ротора . (На рисунке 25) представлена схема силовой цепи , а на (рисунке 26) - схема це пей управления двуствор чатыми воротами , предусматривающая изменение част оты вращения двигателей и скорости вра щения ворот в конце опе рации закрыти я ( при створении ворот ) и открытия ( при входе по лотнищ ворот в ниши ). При рассм отрении работы схемы следует иметь в виду , что : SQ1 и SQ2 - контакты путевого выключателя , б локирующие цепь управления с ручным привод о м створок , при работе ручного при вода они открыты ; SQ3 - SQ6 - контакты предельных открытия и закры тия створок ; SQ7-SQ10 - контакты , у правляющие последовательностью движения створок при закрытие ворот ; SQ11 и SQ12 - контакты , блоки рующие привод ворот в зависимости от состояния затворов водопровод ных галерей , замк нутые при открытых затворах ; SQ13 - SQ15 - контак ты пут евого выключателя , ограничивающие открытие створо к ; SQ16 и SQ17 - то же , отключающие реле КР посл е открытия ворот , вызванного обратным на п ором ; SQ18 и SQ19 - контакты путевого выкл ючателя , отк рывающиеся , когда усилия в штангах при закрытии ворот станут больше предель но допустимых ; SQ20 и SQ21 - то же , закрытые при усилиях в штангах , меньших предельно допуст имых при открытии ворот ; SQ22 - к о нтакт , размыкающий цепи катушек К 1 и К 2 для введения резисторов в цепи роторов двига телей М 1 и М 2 при схождении створок ; SQ23 и SQ24 - контакты , замыкающиеся при обратном нап оре. Подготовка схемы к работе . При подаче напряжения к силовым цепям и к цепям уп равления и при нормальном состоянии блокировок реле нап ряжения силовой цепи KV, реле кнопок KSB и сель синов KVB сраба тывают и закрываю свои замыкающи е контакты . Через замкнутые рубильники цепи управлени я S и указанные контак ты реле тока попадае т в катуш ку промежуточного реле KVA макс ималь ной и нулевой защиты электропривода вор от . Оно срабатывает и замы кает свой конта кт KVA в цепи катушки реле блокировки KV1. Это реле получит питание , если кратковременно замкнуть ключ восстановления SB. При срабатывании реле KV1 замыкающие к онтакты KV1 шунтируют кон такт ключа восстановления SB; контакт KV1, замкнувшись, подготовляет цепь для индивидуального упр авления воротами при ус ловии , что закрыты контакты КРУ и замыкающие контакты КВВ ; закрыва ется контакт KV1, ко торый замыкает ц епь катушки KF ( реле защиты при повышенных у силиях в штангах ). Катушка этого реле полу чает пи тание через размыкающие контакты пром ежуточных реле KV3 и KV2. Реле KF срабатывает , закрывает собой контакт KF, шунтирующий размыкающие контакты KV3 и KV2, и контакт KF, подготовляющий цепь для питания катушек оперативных контактов открытия КО 1 и КО 2. Операция открытия ворот . При замыкании контактов SP6 ключа раз дел ьного управления получает питание катушка про межуточного реле KV3. Последние сраба тывает , причем : размыкаются его замыкающие кон такты KV3, которое ставят питание катушки KF в зависимость от уси лий в штангах двустворчатых ворот при открытии ; замыкаются замыкаю щие контакты KV3, в результате чего получают питание кату шка опера тивного к онтактора КО 2, вкл ючающего двигатель М 2 ведущей створки в на правлении открытия. Контактор КО 2 срабатывает , в результате чего закрываются его за мыкающие главные ко нтакты КО 2 силовой цепи и замыкающий вспом ога тельный контакт КО 2, который подает питание на катушку линейного контактора КМ . Последний срабатывает , и его главные к онтакты КМ включают обмот ку статора двигател я М 2 в сеть . Одновременно получает питание ка тушка контактора электромагнитного тормоза Y2 ведущей створки , и тормоз открывается . Веду щая створка начинает отходить от положе ния створа . Кроме того , закрывается замыкающий контакт КО 2, который включает в сеть к атушку оперативного контактора КО 1 ведомой ст вор ки . Получив питание , контактор КО 1 срабатыв ает. Одновременно с включением статор двигат еля М 1 получает питание катушка электр омагнитного тормоза Y1, который срабатывает и от кры вает тормоз двигателя М 1. Левая створка также начинает открываться . При подготовке цепи управления к работе через размыкающий вспо- могательный контакт КМ получает пи тание не показанная на схеме ка тушка электромагнитного реле времени КТ и ее размыкающий контакт КТ размыкается . Когда с рабатывает линейный контактор, катушка реле времени КТ теряет питани е . После некоторой выдержки времени размыкающ ий контакт КТ закрывает ся и включает катушку К 1 и К 2. Контакторы К 1 и К 2 срабатывают и за крывают свои контакты , в ре зультате чего резисторы выводятся из цепей ротора двигателе й М 1 и М 2. Перед входом створок ворот ниши ( для уменьшения скорости их движения перед остановкой ) эти резисторы с п омощью контакта SQ22 вновь вводятся в цепь ро торов двигателей. Когда створки полностью откроются , разомк нутся контакты SQ13 и SQ15 путевых выключателей и двигатели отключаются от сети . Одновре менно потеряют питание катушки КМ , КО 1 и КО 2. В д анной схеме предусмотрено возм ожность автоматического откры- тия двустворчатых ворот в случаи обра тного напора со стороны нижне го бьефа . Пр и обратном напоре в результате сжатия пру жин , находя щихся в штангах , замыкаются контакт ы SQ23 и SQ24 путевых выклю чате лей. Реле защиты КР при обратном напоре срабатывает , причем : открывается размыкающий ко нтакт КР , разобщающий цепь управле- ния катушкой КО 2 И КО 1 от цепи , замыкаемой ключом SP6; закрывается замыкающий контакт КР , включа ющий катушку опера тивных конта ктов КО 1 и КО 2. Последние срабатывают , и пуск двигателей М 1 и М 2 в сторону отк рытия происходит также , как описано выше . Поскольку катушк а KV3 не получает питания , а контакт SQ22 путево го выключателя открыт , ка тушки контакторов К 1 и К 2 не включаются и раб ота п роисходит при введенных в цепи роторов ре зисторах ; закрывается замыкающий контакт КР , шунтир ующий контакты SQ23 и SQ24 путевых выключателей. Когда ворота открываются , размыкаются кон такты путевых выключа телей SQ16 и SQ17, катушка КР теряет питание и двигатели М 1, М 2 о тключаются то сети. При открытых воротах будут закрыты ко нтакты путевых выключателей SQ1 - SQ6, SQ8, SQ10 и SQ22 и открыт ы контакты путевых выключателей SQ9, SQ16, SQ17. При этом обесточиваются оперативные контакторы на полнени я КО 1 и КО 2 , а также линейный ко нтактор КМ и схема оказыва ется подготовленно й к новому пуску. Операция закрытия ворот . При повороте ключа раздельного управле ния SP5 получает питание катушка промежуточного реле KV2, работаю щего при закрытии ворот . Посл еднее срабаты вает и размыкает контакты KV2. В результате ток в цепи катушки реле KF появляется в зависи мости от положения к онтактов SQ18 и SQ19 путевых выключателей . Если они закрыты , реле KF срабатывает и закрывает свои контакты. При замыкании контактов KV2 получают п итание катушки оперативных контактов KZ1 и KZ2, вкл ючающих двигатели левой и правой створок в сторону закрытия. Одновременно включается катушки электромагни тных тормозов Y1 и Y2 и двигатели растормаживаютс я . При этом включаются двигатели и створки начинаю т закрываться. При срабатывании контактора КМ теряет питание катушка реле КТ и после выдерж ки времени , необходимой для разгона , замыкаетс я контакт КТ , обеспечивающий питание катушек контакторов К 1 и К 2. Их контакты шунти руют резисторы в цепи роторов . Двига те ли работают на естест венных характеристиках когда ведущая правая створка дойдет до по ло жения П 1, откроется контакт путевого выключа теля SQ8, который отк лючает катушку контактора KZ2, ведущая створка останавливается . ве домая створка продолжает движен и е до положения Л 1. При этом сраба тывает путевой выключат ель SQ10, который отключает оперативный кон тактор KZ1, а таким образом и двигатель М 1. Несколько ранее замыкается контакт путево го выключателя SQ9, по дающие питание на оператив ный контактор KZ2. То гда вновь пускается в ход двигатель М 2 ведущей створки . Однако при этом в цепи роторов двигателей о казываются введенными резисторы , так как разм ыкаются контакты путевого выключателя SQ22. Ведущая створка подходит к ве домой и доводит е е до положения полно г о створа , после чего двига тель М 2 отключается путевы м выключателем SQ7. Ведущая створка под ходит к ведомой створки до полного створа левый двигатель должен быть расторможен , что обыч но осуществляется отдельным контактором , управляю щим электромагнитом то р моза этого двигателя . Двигатель М 1 при этом для уме ньшения нагрузки М 2 также может включится в работу. После отключения контактора KZ1 и KZ2 и пос тановки ключа SP5 в нулевое положение схема принимает исходное состояние. Число путевых выключателей в приводе двустворчатых ворот значи тельно меньше числа контактов , упомянутых в описании схем ы . Это объясняется тем , что некоторые из выключателей снабжены несколькими контактами , к оторые закрываются и открываются при повороте на опре деленный угол. 3.3. Электричес кий привод с гидропередачей . На (рисунке 27) по казана структурная схема электроги дропривода двустворчатых ворот . Гидропередача при вода каждой створки , как и в приводе п одъемно - опускных ворот , содержит : Силовой гидроцилиндр ГЦ,поворачивающийся в горизонт альной плос кости по мере перем ещения поршня и штока ; маслонасосную установку М-Н , подающую под давлением масло в гид роцилиндр ; золотники управления ЗУ блоком золотников ; блок главных золотников БЗ , управляющий подачей масла в подпорш невую ( для открытия ворот ) или в надпоршневую ( для закр ытия во рот ) полости гидроцилиндра ; бак Б для масла и маслопроводы. Принципиальная схема силовой части электр огидропривода двуствор чатых ворот представлено н а (рисунке 28), а схема цепей управления на (рисунке 29). При рассмотрении работы схемы следует иметь в виду , что : SQ1 - контакт путевого выключателя блокировки с воротами смежной головы , замкнутой при закрытых смежных воротах ; SQ2, SQ4 - контакты путевых выключателей открытия ; SQ3, SQ5 - контакты путевых выкл ючателей за крытия ; SQ6 - контакт путевого выключателя предельного положения закры тия ворот ; SQ7 - SQ10 - контакты путевого выключателя , управляющ ие последо вательностью закрытия створок ; SQ11, SQ12 - контакты путевого выключателя блокировк и с затвора ми галерей , закрытые при открытых затворах ; SQ13, SQ14 - контакты путевого выключателя предельно го положения открытия ворот ; КМ 1, КМ 2 - оперативные контакты двигателей насосов ; KYZ1, KYZ2 - контакторы электромагнитов золотников у правления закрытием ворот ; KY O1, KYO2 - контакторы электромагнитов золотник ов управления открытием ворот ; YH, YZ, YO - электромагниты управления насосами и золотниками управления открытием и закрытием ворот . Как видно из схем и состава оборудования , работа данного привода аналогична р аботе привода двустворчат ых ворот с асинхронными двига телями . Работу гидропередачи при заданной последовательности опера ции легко проследить . Наличие в последне й схеме ( смотри рисунок 14 ) электромагнитов упра вления подачи насосов YH1 и YH2 допускает п р и необходимости получение переменной под ачи , а значит , и изменение скорости движен ия створок , например при створении ворот в операции закрытия и входе их в ниши в операции закрытия . Для этого в цепи YH1 и YH2 должны быть введены соответствующие командные у стройства. 3.4. Электропривод двустворчатых ворот с тормозным генератором . Рассмотренная схема двуствор чатых ворот при их закрытии работает на смягченных характеристиках и в результате колебаний скорости не обеспечивает правильного створения ворот при разл ичных изменени я нагрузки на левую и правую створки из-за ветра и волновых явлении . Кроме того , всле д стви е сравнительно высокой скорости створок при срабатывании тормозов в конце операции раньше времени при за крытии ворот остается большая щель , а при срабат ывании с опозданием имеет мест о удар створок . Отмеченные недостатки , если большая часть операции будет проис ходить на жестких м еханических характеристиках работы электроприво да , обеспечивающих сохранение скорости створок при колебаниях наг рузки , и знач ительным уменьшением ее в конце операции перед сра ба тыванием тормозов . Такие характеристики можно получить в системе с тормозным генератор ом , включаемый в конце операции для получе ния малой скорости привода . Тормозной генерат ор может быть отдельной элект р иче ской машиной постоянного или переменного тока , навешенной на вал приводного привода и являющийся для него дополнительной наг рузко й . Отечественной промышленностью выпускаются асин хронные дви гатели с встроенными тормозными г енераторами , т . е . выполненн ы ми в едином корпусе. Механическая характеристика такого двигателя с включенным гене ратором представляет собой кривую , полученную при различных угловых скоростях. На (рисунке 30) приведены механические харак теристики асинхрон ного двигателя ( кривая 1 ), т ормозного генератора переменного тока ( кр ивая 2 ) и результирующая характеристика при вкл ючении обеих машин ( кривая 3 ). Изменения сопротивления цепи ротора асинх ронного двигателя или ток возбуждения тормозн ого генератора , можно получить различные по жес ткости и пограничной скорости резул ьтирующие характеристики. Принципиальная схема привода с тормозным генератором отличается то рассмотренной в предыдущем параграфе только цепями управления и поэтому здесь не приводится . 3.5. Электропривод с тиристор ным у правлением . Как отме чалось , в электроприводах гидротехнических сооружений стали находить примене ние полупроводниковые сило вые и оперативные элементы и устройства . Т ак , например , для управления асинхронными двиг ателями и регулиро вания их частоты вращения в приводах опдъемно-опускных ворот ( зат воров ) и двустворчатых ворот используются тир истерные преобразова тели частоты ( ТПЧ ), тиристорны е станции управления и регулирова ния ( ТСУР ) и пускорегулирующие безконтактные устройства ( ПРБУ ). Принципиальна я схема силовой части электропривода с ПРБУ и век торная диаграмм а э.д.с . работы системы приведены на (рисунк е 31), а и б. Пускорегулирующее бесконтактное устройство с остоит из ревесного бесконтактное устройство состоит из реверсного безконтактного ком мут атора БК , блока динамического торможения БДТ , асинхронного вен тельного каскада АВК , сглаживающих реакторов L и блоков управления и защиты ( последние на схеме не показан ы ). Безконтактный коммута тор состоит из четыр ех силовых тиристорных блоков , в кажды й из ко торых входят по два встречно- параллельно включенных тиристора . Два блока к оммутатора служат для включения двигателя в прямом направле нии вращения , а два други х - в обратном . Третья фаза двигателя включ енна в сеть напрямую ( не коммутируется ). Бл о к динамического торможения тиристорный работает совместно с одним плечем тирист ор ного блока коммутатора , которое обеспечивает однополупериодный вып рямленный ток для динами ческого торможения . Блок динамического тор можения состоит из симметричного тиристо р а V1, шунтирующего нерабо тающую фазу двигат еля , и рабочего тиристора V2, шунтирующего две другие фазы при непроводящем полупериоде р аботы коммутатора в режи ме торможения . Асинхронно-вентильный каскад включает асинхронный двигатель с ф азным ротором М , вы прямитель U, инвертор И , ведомый сетью , и сгла живающий дроссель L. Выпрямитель собран из силовых неуправляемых вентильных блоков по мостовой схеме , но из силовых управляемых ( тиристорных ) блоков. Принцип действия ПРБУ основан на рабо те асинхронного вент ильного каскада со звеном постоянного тока . Регулирование частоты вращения привода здесь обеспечивается введен ием добавочного э.д.с . в цепь ротора . Как видно из векторной диаграммы , при работе вентильного каскада введение в цепь выпрям ленного тока ротора I p внешней элект родвижущей силы Е и , направленной навстр ечу току , меняет значение результирующей э.д.с . ротора Е р , а следовательно , тока и угла сдви га между током и э.д.с . Внешняя электродвижущая сил а , создаваемая инвертором , направленная навстречу току , и , следовательно , ее век тор сд винут относительно основной э.д.с . ротора на угол ( 180 - f ). Внешнюю э.д.с . возможно изменить выб ором угла опережения откры вания тиристоров и нвертора , обеспечивая изменение результирующей э.д. с . тока ротора и угла сдвига м е жду ними . Изменение тока ротора вызове т изменение вращающего момента электродвигателя , а при посто янном моменте сопротивления и изменение частоты вращения двигателя. При замкнутой системе регулирования в случае отрицательной обрат ной связи по час тоте вра щения , управляя углом опережения открывания тиристоров , в такой схеме обес печивается поддержанием постоянной частоты враще ния при изменении момента сопротивления на валу . Меха нические характеристики в рабочем диапазоне нагрузки при этом ока зываются та ки м и же , как и в системе Г- Д . Диапазон регулирования достигает 20:1 и выше . Первый опыт применения ПРБУ в приводах подъ емно-опускных ворот ( затворов ) и двустворча тых ворот показал , что такие системы облад ают хорошей регулирующей способностью и высок ой над е жностью и экономичностью , о днако имеют сложную систему управле ния . 4. БЕСКОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ И СТА НЦИИ УПРАВЛЕНИЯ. Коммутационные контактные аппараты имеют низкую надежность и сдерживают дальнейшее раз витие автоматизированных электроприводов . В совре менн ых системах широко применяются бескон тактные силовые и оперативные устройства , не разрывающие электрических цепей , а запи рающи е и отпирающие их . В качестве элементной базы таких устройств используют управляемые вентили ( триоды и тиристоры ), магнитные у с илители , бесконтактные сельсины , беск онтактные емкостные и индук тивные датчики. Принцип действия большинства из них о снован на изменение включа емого в цепь э лектрического тока сопротивления , значение которо го при опредиленных условиях может изменяться пр актически от нуля ( открытое состоя ние ) до бесконечности ( закрытое состояние ). Механизм работы управляемого вентеля в п . 14 на примере тиристо ра с выходным пар аметром в виде изменяющегося напряжения , подв оди мого к двигателю и имеющегося в крайн их усло виях открытое и закры тое сост ояние. Бесконтактные аппараты управления долговечны из - за отсутствия механических контактов , обладают высоким быстродействием , нечустви тельны к изменениям характеристик окружающей среды , имеют низки массогабаритные показате ли и эксплутационные затраты. Бесконтактные устройства являются наиболее совершенными аппара тами для построения функци ональной части схем автоматического уп равления электроприводами . При разработке создании сложн ых схем уп равления электроприводов , таких как приводы основных механизмов шлюзов и судов технического флота , бесконтактные устройс тва предус матривают в качестве контактных ко ммутационных аппаратов , способных выполнять отдел ьные операции в определенной ( логической ) посл едо вательности . Поэтому их называют ло гическими элементами. Бесконтактные логические элементы , как пр авило , строятся на транзисторных , диодных и магнитных элементах в виде прямоугольных т аблеток с несколькими входами и выходами и схемами , позволяющими реализовать отдельные логиче ские функции. Выходные сигналы на логические элементы могут подаваться от бес контактных и кон тактных датчиков и командоаппаратов. Схемы на бесконтактных логических элемент ах могут осуществлять все электрические блоки ровки и защиты. Однако следует учитыват ь , что схем ы на бесконтактных логических элементах , имея высокую стоимость , обеспечивают только один заранее заданный алгоритм управления и и х невозможно просто переналадить на други алгоритмы . Поэтому наряду со схемами , выполн енными на отдель ных логичес к их э лементах в автоматизированных электроприводах , на чинают находить применение унифицированные логич еские системы уп равления . Примерами таких сис тем являются унифицированная система управления промышленными механизмами ( УМП - 2 ) и унифициров анная бес к онтактная логическая систем а управления механизмами шлюзов ( УБЛСУ ). Эти системы представляют собой универсальные устро йства , предназначенные для решения логических задач при автоматизации электроприводов . Они выполняют логические операции по заданному ал горитму и по зволяют сравнительно простыми средствами менять прог раммы управления. Для унификации устройств управления двига телями постоянного и переменного тока электро механической промышленностью разработаны и выпус каются станции управления . Они предста вля ют собой объединенные общей конструкцией комп лексные устройства , содержание электрические комм утационные и защитные аппараты , соединенные п о требуемой элект рической схеме и предназнач енные для дистанционного автоматического управле ния электроприводами. Станции управления вып олняют в виде блоков и панелей управления. В блоках аппараты монтируются на раме реечной конструкции или на одной изоляци онной плите . Панель управления составляется н а общей раме из нескольких блоков. В станциях по возможности предус м атриваются запасные , не неис пользованные в сх еме вспомогательные контакты аппаратов , а ино гда и целые аппараты для развития схем , блокировок и сигнализации. Станция управления для сложных систем электроприводов объединяют в щиты открытого типа в виде пан елей или закрытого типа в виде шка фов . Открытые щиты ус танавливают в машинных отделениях или помеще ниях управления , а шкафы - около производственн ых механизмов. Различают станции общепромышленного типа и специализированные . К общепромышленным относят ста нции , имеющие стандартные схемы уп рав ления двигателями постоянного тока , осуществля ющие их пуск , ревер сирование и торможение . Специализированные представляют собой стан ции управления электроприводами конкретных механизмов различных от рослей промышленн о сти ( металургической , химической , текстильной и др . ). 5. СИНТЕЗ ЛОГИЧЕСКОГО АВТОМАТА Операция закрытия ворот После поступления сигнала с пульта уп равления включается двига тель 1 ведущей створки , следом включается двигатель 2 ведомой створки . Когда веду щая створка дойдет до уг ла 50 о путевой вы ключа тель отключит двигатель , ведомая створка продолжает движение , пока не дойдет до угла 65 о , затем ср абатывает путевой выключатель и дви гатель от кючается. Одновременно с этим включается двигатель ведущей створки и она начин ает движение до тех пор пока не посту пит сигнал с датчика ка сания , о том , ч то ведущая створка коснулась ведомой . Двигате ль ве домой створки приходит в движение и оба двигателя доводят створки до полного закрытия , пока не поступит сигнал с д ат ч ика створения . Тогда двигатели отключаются и механизм створок затормаживается. Операция открытия ворот После поступления сигнала с пульта уп равления включается двига тель 1 ведущей створки и она начинает свое движение . Отойдя на 5 о поступает си гнал на вклю чение ведомой створки . Дой дя до конечных положений оба двигателя от ключаются конечными выключателями . Меха низмы торм озятся . 6. ОХРАНА ТРУДА Электробезопасность при эксплуатации гидроте хнических сооруже ний. Помещения на гидротехнических сооружениях по оп асности поражения делятся на - помещения с повышенной опасностью , где относи тельная влажность достигает 75%. к ним относятся помещения контакторных па нелей , панели автом атики , центрального пульта управления , распреде ли тельных устройств , трансформаторных подста нций , механизмов ворот и затворов ; - помещения особо опасные , где относитель ная влажность близка к 100%. Это - кабельные то нели , шахты ; - помещения без повышенной опасности К ним относятся служебные помещения ( комнаты ИТР , охраны ). Электрооборудова ние гидротехнических соо ружений выбирают водоза щищенного или герметичног о исполнения. Корпуса электродвигателей , трансформаторов , пу сковых аппаратов , кожухов рубильников заземляются , а неизолированные токоведущие час ти огражда ются. Организационные меропр иятия , обеспечивающ ие безопасность при ра боте в электроустановк ах , заключаются в оформлении наряда , выдаче допуска к работе , надзоре во время рабо ты и оформлении перерывов в работе. Работы в электроустановках гидросооружений на токоведущих частях без снят ия н апряжения допускается производить в аварийных случаях . В остальных случаях работы должны выполняться при полном или час тичном сн ятии напряжения. Технические мероприятия , обеспечивающие безоп асность работ с частичным или полным снят ием напряжении выпол няется в строго о гово ренной последовательности. Выполняют необходимые отключения и вывеши вают запрещающие плака ты , а если это необ ходимо , то устанавливают ограждения. Затем накладывают переносные заземления - закоротки . Переносные заземления вначале при соединяют к земле , проверяют отсутствие нап ряжения , а затем накладывают на электро установку. Наличие напряжения в электроустановках оп ределяется переносными приборами , указателями нап ряжения и токоизмерительными клещами. Большинство работ по обслуживанию и ремонту электроустановок гидросооружений выполн яется лицами , имеющими квалификационную груп пу не ниже 4. 6.1. Правила технической эксплу атации электродвигателей. На электродвигатели и приводимые ими в движение механизмы должны быть нанесены стрелки , ук азывающие направление вращения механизма и двигателя. На коммутационных аппаратах ( выкл ючателях , контакторах , магнит ных пускателях и т.п . ), пускорегулирующих устройствах , предохрани телях и т.п . должны быть надписи , указывающие , к какому электродви гате лю они относятся. Плавкие вставки предохранителей должны бы ть калиброванны с ука занием на клейме но минального тока вставки . Клеймо ставится заво дом - изготовителем или электротехнической лабор аторией . Применять не калиброванные вставки запрещ ается . Защита всех элементов сети пот ре бителей , а также технологическая блокировка у злов выполняются та ким образом , чтобы исключа лся самозапуск электродвигателей ответс твенных м еханизмов. Коммутационные аппараты следует распологать возможно ближе к электродвигателю в местах , удобных для обслуживания , если по усло виям экономичности и расхода кабеля не требуется иное расположение. Для контроля наличия напряжения на гр упповых щитках и сборках электродвигателей ра змещаются вольтметры или сигнальные лампы. Для обеспечени я нормальной работы электродвигателей напряжение на шинах поддержи вается в пределах 100 - 105% номинального . При не обхо димости допускается работа электродвигателя при отклонении нап ряжения от -5 до +10% номинального. Электродвигатель немедленно ( аварийн о ) отключается от сети в случаях : а ) несчастный случай ( или угроза его ) с человеком ; б ) появление дыма или огня из элек тродвигателя или его пускоре гулирующей аппаратур ы ; в ) вибрация сверх допустимых норм , угр ожающая целостности элект родвигателя ; г ) по ломка приводного механизма ; д ) нагрев подшипника сверх допустимой нормы , указанной в инс трукции завода - изготов ителя ; е ) снижение частоты вращения , сопровождающ ееся быстрым нагревом электродвигателя. Профилактические испытания и измерения на электродвига телях должны проводится в соответствии с нормами. 6.2. Анализ вредных и опасн ых факторов на гидротехнических соо ружениях . Нормы , мероприятия по поддержанию норм , меры безопаснос ти. Загрязнение воздуха . Все служебные и бытовые помещ ения обеспечены системо й естествен ной и принудительной вентиляции . Места затора возд уха располагаются в зоне наименьшего загрязне ния. Уровень шума Для работы на гидросооружениях уровни шума регламентиуются "Ги гиеническими нормами д опустимых уровней звукового давления на рабо ч их местах ". Наименование Среднегеометрические ч астоты октавных полос *10 Гц Уровни звука в дБл Уровни звукового давления 6,3 12,5 25 50 100 200 400 800 При шуме , проника ющем извне помеще ни й , находящихся на теретории прдп риятия. Для кабины наблюд ений и дистанци он ного управления. 94 87 82 78 75 73 71 70 80 Освещение Для открытых територий портов , територии и камер шлюзов транс портных гидросооружений могут быть приняты , в соответствии со СНиП : Наиме нование освещенного объекта Разряд по СНиП Харак теристика работы по СНиП Наименьшая освещенно сть в Лк Судоходные шлюз ы Грубые работы , требующие раз личия объ ектов при отношении а ) територия XVII Наименьшего размера к рассто янию до шлюза 0,05 и более. 5 б ) акватория XVI Работы малой точности , треб у ющие общего наблюдения. 10 Для производств енных , общественных , служебных помещений берего вы х предприятий речного транспорта в соответств ии со СНиП , нормы освещенности могут быть приняты : Наиме нование помещения Разряд по СНиП Наименьшая освещенность , Л к Уровень рабочей поверхности Лю минисцент ные лампы Лампы накалив ания Помещение пу льта управле ния шлюзом. - в помещении Vб 150 100 на полу - на пульте управления IVа 300 200 на пульте 6.3. Электробезопасность . Для безопасного обслуживания шл юза предусмотренно выполнение ме роприятий общего характера : ограждение движущихся частей , средства автоматической остановки и отключение оборуд ования от источников энергии при опасных неисправностях , авариях ; блокировочные устройс тва . Пульт управления с н абжен сигнальными световыми устройствами . Организована периодическ ая проверка знаний персонала и его обуче ние. 6.4. Расчет защитного заземлени я трансформаторной подстанции . Защи тное заземление трансформаторной подстанции осущ ествляется с помощью искуствен ных заземлителей . В качестве искуственных заземли телей обычно п рименяют стальные трубы . Их количество опреде ляется расчетом. 1. Удельное сопротивление грунта r принимаем : r = 0,4*10 4 Ом *см ; гру нт - глина. 2. Заземлитель выполняется из стальных тр уб Д = 20 мм , l = 2м , соединенных стальными п олосами 45*4мм. 3. Сопротивление растекания одиночной трубы : R т . о . = 0,366* r / l *( ln (2* l / d )+1/2* ln ((4* h + l )/(4* h - l ))) = = 0,366*0,4*10 4 /2*(ln(2*2/0,02)+1/2*ln((4*0,6+2)/(4*0,6-2)) = = 34,18 Ом , где h = 0,6м - глубина погруже ни я заземления. 4. Приблизительно определяем количество труб из условия R з =40м. n = R т.о. /(R з *h) = 34,18/(4*0,6) = 24,24; где , R з - требу емое сопротивление заземлительного устройства ; h = 0,6 - коэффициент , учитывающий взаимное экрани рование труб. 5. Опре деляем сопротивление R n.o. одиночной стальной полосы ( без учета экранирования трубами ). R n.o. = 0,366*r/l 1 *ln(2*l 1 2 /(b 1 *h 1 )); где l 1 - длинна полосы , м ; l 1 = 4*14,24 = 56,96 м ; b 1 - 0,045 м - шири на полосы, h 1 = 0,6 м - глуб ина погружения полосы. R n . o . = 0,366*0,4*10 2 /56,96* ln (2*56,96 2 /(0,045*0,6)) = 1,33 Ом 6. Определяем необходимое сопротивле ние труб , обеспечивающее сопротивление контура не более заданной величины. R т = R n *R з /(R n +R з ); где R n = R n.o. /h п = 1,33/0,32 = 4,16 Ом R n - сопротивлени е полосы с у четом экранирования труба ми , h п = 0,32 - коэффициент , зависящий от отношения р асстояния между трубами к длине трубы. R т = 4,16*4/(4,16+4) = 2,04 Ом Уточняем количество труб. n = R т.о. /h*R т = 34,18/(0,61*2,04) = 27,47 Принимаем n = 28 труб . 7. ЭКОНОМИЧЕСК ОЕ ОБОСНОВАНИЕ. Расчет годового экономического эффекта от внедрения автоматизи рованной системы управления технологическим процессом проводки су дов че рез шлюзованный канал ( АСУТП "Канал " ). Данная модернизация входит в АСУТП "Канал ". В пл ане работ по сов ершенствованию техноло ги ческого процесса проводки флота по каналу установлена возможность снижения времени нахож дения судов в водах канала с одновременны м увеличение его пропускной способности . Для практической реализации такой возможности со здается авто м атизированная система уп равления технологическим процессом. На научно - исследовательские работы было затрачено 2 года . Про ектирование намечено про водить 3 года . На внедрение и освоение сис т емы отводится 1 год . В качестве расчетного принимается год внедр е ния и освоения системы. Распределение капитальных вложений по год ам : K t1 = 2 млн.руб . K t2 = 2,4 млн.руб . K t3 = 3,2 млн.руб . K t4 = 4 млн.руб . K t5 = 24 млн.руб K t6 = 44 млн.руб . Капитальные вложения , приведенные к расчетному году , будет составлять. K 2 = S K ti *(1-e) 6-i = 2*44 2 +2,4*44 4 +3,2*44 3 +4*44 2 +24*44 1 +44*44 0 = = 320 млн . руб . Грузооборот по каналу за нави гацию ( А 1 ; А 2 ),млн.тон : базового 13; пр оекторуемого 21. Годовые эксплуатационные затраты по канал у и флоту за время на хождения его в водах канала ( S 1 ; S 2 ) млн.руб : базового 348 мил.руб , проектируемого 369,6 мил.руб. Средний пробег с грузом за один о борот судна ( l ) км ; проекти руемого 500. Средняя доходная ставка по перевозкам ( d ), руб /10 т *км . 1380 руб. Средняя себестоемость перевозок ( S ), р уб /10 т *км . 844 руб. Расчет экономического эффекта : Э ф = S 1 ( A 1 )- S 2 ( A 2 )- E н * К 2 + D П Дополнительная прибыль DП рассчит ывается : D П = ( A 2 - A 1 )* l /2*( d - S ) = (21-13)*500/2*(1380-844)*0,001 = 105 млн . руб . Э ф = 348-369,6-0,3*320+105 = 404 млн.руб . 8. ЛИТЕРАТУРА 1. В .П.Шорин "Электрооборудование водных путей и технического флота ". М ; Транспорт 1990 г. 2. П.П.Онохов "Механическое оборудование шлюзов и судоподьемни ков ". М ; Транспорт 1973 г. 3. А.В.Михайлов "Судоходные шлюзы ". М ; Транспорт 1966 г. 4. С.А.Попов "Автомати зация производственны х процессов на водном транспорте ". М ; Транспорт 1983 г. 5. "Теория электрического привода " ЛИВТ 1979 г. Методическое указания. 6. В.П.Шорин ; Е.И.ВАСИЛЬЕВ ; А.А.Ишимикли ; "Электрооб орудование и автоматизация береговых установок ( гидроте хнических ). ЛИВТ 1983 г . методоческие указания. 7. Ю.В.Аграновский ; Ю.А.Бровцинов ; А.А.Ишимикли . "Эл ектрообору дование и автоматизация портовых перег рузочных машин ". ЛИВТ 1981 г. Методические указания . 8. Э.А.Гомзиков "Электробезопасность на судах и пред приятиях речного транспорта ". ЛИВТ 1991 г . Методические указания. 9."ПТБ и ПТЭ электроустановок ". М ; Энергоатомиздат 1989 г. 10. В.П.Андреев , Ю.А.Сабинин "Основы электропривода " М.-Л : Госэнергоиздат 1963 г. 11. К.Т.Витюк , Ю.А.Рейнцгольдт , В.П.Шорин. "Элект рооборудование и автоматизация береговых установок на реч ном транспорте ". М ; Транспорт 1979 г. 12. А.А.Ярустовский "Механическое оборудование шлюзов ". М ; Транспорт 1967 г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Труд сделал из обезьяны человека.
Отпуск вернул всё на свои места.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru