Электроника для строительны машин
Большинство строительных машин (за исключением землеройной техники) оборудовано электроприводом, который позволяет получать необходимые мощностные характеристики двигателя, выдерживает значительные перегрузки, прост в управлении и эксплуатации, дает возможность широко внедрять автоматизацию упра ления работой машин и механизмов.
Аппаратура управления подразделяется на пусковую, регулировочную, защитную и сигнальную.
Пусковая аппаратура предназначена для подсоединения потребителей к электросети. К аппаратуре этого типа относится следующая: – рубильники, состоящие из шарнирно закрепленных и объединенных общей рукояткой ножей, входящих при ее повороте в неподвижные клеммы; – пакетные выключатели, в которых при повороте рукоятки на 90° происходит мгновенное замыкание электроцепи несколькими подпружиненными пакетами ножей; – пускатели (магнитные) и контакторы, замыкающие контакты силовой электроцепи путем втягивания сердечника электромагнита, управляемого с помощью включенной в его обмотку вспомогательной цепи управления.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 107. Структурная схема электропривода:
1 — электрическая сеть,
2 — питающее или преобразующее устройство.
Регулировочная аппаратура служит для изменения частоты вращения вала электродвигателя, изменения направления вращения, поддержания на заданном уровне параметров.
Она включает в себя следующие приборы: – контроллеры, в которых перемещающиеся контакты соединяют в заданной последовательности подведенные контакты; – резисторы, предназначенные для изменения силы и напряжения тока; их собирают из отдельных ящиков, изготовляемых из оцинкованных литых чугунных пластин или навитых на изолятор спиралей из специальной проволоки; – реле, т. е. устройства, воспринимающие различные внешние воздействия и при их переходе через заранее заданную величину автоматически и скачкообразно изменяющие выходные величины. Реле могут быть электрическими, магнитными, электромагнитными, механическими, электромеханическими, акустическими, тепловыми.
Защитная аппаратура предназначена для защиты потребителя от аварийных воздействий.
К ней относятся следующие устройства: – плавкие предохранители, в которых при увеличении тока выше заданного значения расплавляется вставка и размыкается цепь; – воздушные автоматы, включающие в себя тепловые и электромагнитные приборы, размыкающие цепь при перегрузке сети, коротких замыканиях и снижении напряжения; – защитные реле, размыкающие цепь при резком изменении контролируемых величин (силы и напряжения тока, скорости, давления).
Сиг на льная аппаратура служит для подачи световых или звуковых сигналов обслуживающему персоналу при определенных изменениях состояния контролируемого объекта. Сигнальная аппаратура состоит из источников света и звука, включаемых в действие с помощью соответствующих реле.
Электродвигатели превращают энергию тока в механическую энергию вращения вала.
Асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока (рис. 108) состоят из неподвижной части, называемой статором, и подвижной — ротора.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором применяют в машинах небольшой мощности, а с фазовым ротором — в машинах повышенной мощности. Электродвигатели с фазовым ротором регулируют введением реостата в цепь ротора.
Синхронные электродвигатели переменного тока в отличие от асинхронных имеют на роторе полюса, концы которых выведены к контактным кольцам, и закрепленный на валу ротора якорь возбудителя, обеспечивающий питание обмоток ротора.
Рис. 108. Асинхронный электродвигатель:
а — в разрезе, б — статор, в — ротор; 1 — статор в составе двигателя, 2 — ротор в составе двигателя, 3 — подшипниковые крышки (щиты), 4 — обмотка статора, 5 — сердечник статора, 6 — станина, 7 — сердечник ротора, 8 — обмотка ротора, 9 — контактные кольца, 10 — вал
Электродвигатели постоянного тока состоят из неподвижной части — индуктора и, подвижной — якоря. Электродвигатель соединен с питающей электроцепью с помощью щеточного устройства. Эти электродвигатели используют в машинах с изменяющейся скоростью рабочих движений.
Применяемые на строительстве подъемные машины с электроприводом оборудованы асинхронными электродвигателями трехфазного переменного тока. В машинах небольшой мощности и не требующих плавного пуска (краны-укосины, электротали, фрикционные лебедки) используют электродвигатели с короткозамкнутым ротором, включаемым от магнитного пускателя, и с защитой в виде плавких вставок.
В электрических талях широко применяют канатные барабаны со встроенным двигателем, что значительно уменьшает габаритные размеры и массу талей. На машинах большой мощности применяют асинхронные двигатели с фазовым ротором, позволяющим регулировать частоту их вращения и осуществлять мягкую посадку груза.
Рис. 109. Электромагнитный вибратор:
1 — якорь, 2 — сердечник, 3 — катушка, 4 — пружины
Конвейеры работают длительное время с постоянной нагрузкой и при значительных изменениях атмосферных условий в различное время года, при большой запыленности и влажности. Указанным условиям удовлетворяют асинхронные двигатели с коротко-замкнутым ротором повышенного скольжения при однодвигательном приводе и двигатели с фазовым ротором при необходимости плавного пуска или регулирования скорости.
На конвейерах небольшой длины устанавливают барабаны со встроенными двигателями, редукторами и реостатными системами регулирования скорости.
На бетоно- и растворосмесителях небольшой мощности устанавливают асинхронные короткозамкнутые электродвигатели переменного тока, на машинах повышенной мощности — электродвигатели с фазовым ротором.
Бетоно- и растворонасосы поршневого типа оборудуют асинхронными электродвигателями с фазовым ротором, в которых скорость регулируют включенным в цепь ротора резистором и контроллерным переключением ступеней сопротивления. Во вспомогательных механизмах бетоно- и растворонасосов применяют короткозамкнутые асинхронные двигатели.
Для привода электромеханических вибраторов применяют асинхронные электродвигатели с максимальной частотой вращения 3000 об/мин при частоте тока 50 Гц. В электромагнитных вибраторах (рис. 109) якорь при пропускании по катушке переменного тока притягивается с ударом к сердечнику, а при отсутствии тока возвращается с помощью пружин в первоначальное положение. После этого цикл повторяется.
В компрессорах небольшой мощности используют асинхронные короткозамкнутые двигатели, в компрессорах большой мощности — асинхронные двигатели с фазовым ротором и синхронные двигатели.
В электроинструментах и отделочных машинах применяют асинхронные трехфазные электродвигатели с частотой тока 50 и 200 Гц и универсальные коллекторные электродвигатели однофазного переменного или постоянного тока.
С целью повышения безопасности работы корпус инструмента, работающего от электродвигателей, питающихся током напряжением 380/230 В, обязательно заземляют. В особо опасных условиях необходимо применять инструменты с электродвигателями, рассчитанными на ток напряжением 36 В.
Источник статьи: http://stroy-technics.ru/article/elektrooborudovanie-stroitelnykh-mashin
Электрооборудование строительных машин
Большинство строительных машин (за исключением землеройной техники) оборудовано электроприводом, который позволяет получать необходимые мощностные характеристики двигателя, выдерживает значительные перегрузки, прост в управлении и эксплуатации, дает возможность широко внедрять автоматизацию упра ления работой машин и механизмов.
Аппаратура управления подразделяется на пусковую, регулировочную, защитную и сигнальную.
Пусковая аппаратура предназначена для подсоединения потребителей к электросети. К аппаратуре этого типа относится следующая: – рубильники, состоящие из шарнирно закрепленных и объединенных общей рукояткой ножей, входящих при ее повороте в неподвижные клеммы; – пакетные выключатели, в которых при повороте рукоятки на 90° происходит мгновенное замыкание электроцепи несколькими подпружиненными пакетами ножей; – пускатели (магнитные) и контакторы, замыкающие контакты силовой электроцепи путем втягивания сердечника электромагнита, управляемого с помощью включенной в его обмотку вспомогательной цепи управления.
Рис. 107. Структурная схема электропривода:
1 — электрическая сеть,
2 — питающее или преобразующее устройство.
Регулировочная аппаратура служит для изменения частоты вращения вала электродвигателя, изменения направления вращения, поддержания на заданном уровне параметров.
Она включает в себя следующие приборы: – контроллеры, в которых перемещающиеся контакты соединяют в заданной последовательности подведенные контакты; – резисторы, предназначенные для изменения силы и напряжения тока; их собирают из отдельных ящиков, изготовляемых из оцинкованных литых чугунных пластин или навитых на изолятор спиралей из специальной проволоки; – реле, т. е. устройства, воспринимающие различные внешние воздействия и при их переходе через заранее заданную величину автоматически и скачкообразно изменяющие выходные величины. Реле могут быть электрическими, магнитными, электромагнитными, механическими, электромеханическими, акустическими, тепловыми.
Защитная аппаратура предназначена для защиты потребителя от аварийных воздействий.
К ней относятся следующие устройства: – плавкие предохранители, в которых при увеличении тока выше заданного значения расплавляется вставка и размыкается цепь; – воздушные автоматы, включающие в себя тепловые и электромагнитные приборы, размыкающие цепь при перегрузке сети, коротких замыканиях и снижении напряжения; – защитные реле, размыкающие цепь при резком изменении контролируемых величин (силы и напряжения тока, скорости, давления).
Сиг на льная аппаратура служит для подачи световых или звуковых сигналов обслуживающему персоналу при определенных изменениях состояния контролируемого объекта. Сигнальная аппаратура состоит из источников света и звука, включаемых в действие с помощью соответствующих реле.
Электродвигатели превращают энергию тока в механическую энергию вращения вала.
Асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока (рис. 108) состоят из неподвижной части, называемой статором, и подвижной — ротора.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором применяют в машинах небольшой мощности, а с фазовым ротором — в машинах повышенной мощности. Электродвигатели с фазовым ротором регулируют введением реостата в цепь ротора.
Синхронные электродвигатели переменного тока в отличие от асинхронных имеют на роторе полюса, концы которых выведены к контактным кольцам, и закрепленный на валу ротора якорь возбудителя, обеспечивающий питание обмоток ротора.
Рис. 108. Асинхронный электродвигатель:
а — в разрезе, б — статор, в — ротор; 1 — статор в составе двигателя, 2 — ротор в составе двигателя, 3 — подшипниковые крышки (щиты), 4 — обмотка статора, 5 — сердечник статора, 6 — станина, 7 — сердечник ротора, 8 — обмотка ротора, 9 — контактные кольца, 10 — вал
Электродвигатели постоянного тока состоят из неподвижной части — индуктора и, подвижной — якоря. Электродвигатель соединен с питающей электроцепью с помощью щеточного устройства. Эти электродвигатели используют в машинах с изменяющейся скоростью рабочих движений.
Применяемые на строительстве подъемные машины с электроприводом оборудованы асинхронными электродвигателями трехфазного переменного тока. В машинах небольшой мощности и не требующих плавного пуска (краны-укосины, электротали, фрикционные лебедки) используют электродвигатели с короткозамкнутым ротором, включаемым от магнитного пускателя, и с защитой в виде плавких вставок.
В электрических талях широко применяют канатные барабаны со встроенным двигателем, что значительно уменьшает габаритные размеры и массу талей. На машинах большой мощности применяют асинхронные двигатели с фазовым ротором, позволяющим регулировать частоту их вращения и осуществлять мягкую посадку груза.
Рис. 109. Электромагнитный вибратор:
1 — якорь, 2 — сердечник, 3 — катушка, 4 — пружины
Конвейеры работают длительное время с постоянной нагрузкой и при значительных изменениях атмосферных условий в различное время года, при большой запыленности и влажности. Указанным условиям удовлетворяют асинхронные двигатели с коротко-замкнутым ротором повышенного скольжения при однодвигательном приводе и двигатели с фазовым ротором при необходимости плавного пуска или регулирования скорости.
На конвейерах небольшой длины устанавливают барабаны со встроенными двигателями, редукторами и реостатными системами регулирования скорости.
На бетоно- и растворосмесителях небольшой мощности устанавливают асинхронные короткозамкнутые электродвигатели переменного тока, на машинах повышенной мощности — электродвигатели с фазовым ротором.
Бетоно- и растворонасосы поршневого типа оборудуют асинхронными электродвигателями с фазовым ротором, в которых скорость регулируют включенным в цепь ротора резистором и контроллерным переключением ступеней сопротивления. Во вспомогательных механизмах бетоно- и растворонасосов применяют короткозамкнутые асинхронные двигатели.
Для привода электромеханических вибраторов применяют асинхронные электродвигатели с максимальной частотой вращения 3000 об/мин при частоте тока 50 Гц. В электромагнитных вибраторах (рис. 109) якорь при пропускании по катушке переменного тока притягивается с ударом к сердечнику, а при отсутствии тока возвращается с помощью пружин в первоначальное положение. После этого цикл повторяется.
В компрессорах небольшой мощности используют асинхронные короткозамкнутые двигатели, в компрессорах большой мощности — асинхронные двигатели с фазовым ротором и синхронные двигатели.
В электроинструментах и отделочных машинах применяют асинхронные трехфазные электродвигатели с частотой тока 50 и 200 Гц и универсальные коллекторные электродвигатели однофазного переменного или постоянного тока.
С целью повышения безопасности работы корпус инструмента, работающего от электродвигателей, питающихся током напряжением 380/230 В, обязательно заземляют. В особо опасных условиях необходимо применять инструменты с электродвигателями, рассчитанными на ток напряжением 36 В.
Источник статьи: http://lektsii.org/14-36856.html
Системы автоматического управления техникой
Системы управления Тримбл для дорожно-строительной и землеройной техники – один из наиболее востребованных продуктов на рынке спутниковых систем позицианирования. Автоматическое управление машинами на строительных площадках позволяет значительно повысить производительность спецтехники, автоматизировать работу машин, увеличить скорость и точность работ, что ведет к снижению финансовых, временных и трудовых затрат.
Разделение систем управления по принципу функционирования:
- 3D системы, работающие с помощью GPS/ГЛОНАСС технологии;
- 2D лазерные;
- 2D ультразвуковые.
ЗD системы управления
Эти системы автоматического управления практически самостоятельно руководят рабочим органом строительной машины, используя в качестве исходных данных загруженную цифровую модель проекта. В этом отличие 3D систем управления от 2D, в которых параметры вводятся вручную. Возможности системы позволяют создавать отчет о выполненной работе и отправлять его на удаленный сервер.
Основные компоненты 3D систем автоматического управления:
- система, позиционирующая положение рабочего органа машины;
- бортовой компьютер (панель управления), находящийся в кабине;
- программное обеспечение для преобразования цифровых проектов в формат, необходимый для корректной работы системы.
Системы управления 2D состоят из двух лазерных приемников либо одного приемника и датчика поперечного уклона. Дополнительно в комплект может входить датчик контроля высоты отвала.
Лазерные системы нивелировки
Стабильным спросом пользуются лазерные системы нивелировки. Лазерное оборудование Тримбл при оптимальной стоимости достаточно универсально и подходит для использования практически с любым видом строительной техники. Такая система нивелировки проста и удобна в эксплуатации, и позволяет достичь высокой точности производимых работ с минимальными погрешностями.
Автоматическая нивелировка дает множество преимуществ перед традиционными способами геодезических работ:
- увеличение скорости работы спецтехники, обусловленное сокращением вынужденных простоев для периодической проверки отметок в «ручном» режиме;
- формирование более ровного земляного полотна, что приводит к существенной экономии материалов.
Преимущества автоматического управления машинами:
- Простота и удобство в установке и использовании оборудования;
- Возможность загрузки информации с удаленного сервера;
- Более точный расчет количества необходимых материалов для дорожно-строительных работ;
- Снижение расхода ГСМ для строительной техники;
- Использование данных бортового компьютера для рабочей документации;
- Уменьшение объема «ручной» работы за счет автоматизации большинства действий.
2D и 3D системы автоматического управления машинами могут устанавливаться на все основные виды строительной спецтехники: грейдеры, экскаваторы и бульдозеры, катки, асфальтоукладчики, скреперы, триммеры и дорожные фрезы. Управление оборудованием при помощи системы способствует достижению максимальной производительности без потерь точности на любых поверхностях – плоских, наклонных, криволинейных. Помимо этого, упрощается контроль качества поверхности оператором даже при высокой скорости работы.
Источник статьи: http://sitech-cr.ru/products/machine-control-systems/
