Электропривод механизма подъема

Электроника, электрика / Не разобранное - электрика
Alexsandrs
1 490
11-11-2017, 22:19
0

Механические характеристики идеального электропривода механизма подъема располагаются во всех четырех квадрантах, см. рис. 3.1.

Рис. 3.1. Желаемые механические характеристики электропривода механизма подъема
Главной отличительной особенностью электропривода механизма подъема является наличие активного (потенциального) характера момента нагрузки. Активный момент нагрузки всегда имеет один знак, т.е. момент, создаваемый весом груза, всегда стремится раскрутить механизм в сторону спуска. Таким образом, при подъеме груза (первый квадрант механических характеристик) электропривод должен преодолевать этот момент (работать в двигательном режиме), при работе в направлении спуска (четвертый квадрант механических характеристик) не давать грузу опускаться в режиме свободного падения (тормозной режим). Потенциальная энергия груза при опускании должна или возвращаться в питающую сеть (что более предпочтительно) или рассеиваться в виде тепла в специальном устройстве. Необходимость
обеспечения установившейся скорости в тормозном режиме является главным требованием к электроприводу механизма подъема и является определяющим при выборе структуры силовой цепи.
Кроме того, для большинства электроприводов механизма подъема существует так называемый режим силового спуска – когда статический момент, создаваемый весом легкого груза или пустого крюка, не преодолевает момент от потерь в механической части (редукторе,
канатно"блочной системе). В этом случае электропривод работает в двигательном режиме с весьма небольшим тормозным моментом – не более 10"15% от номинального. Характеристики силового спуска располагаются в третьем квадранте.
Во втором квадранте электропривод не имеет установившегося режима и работает только в режиме торможения с высших на низшие скорости.
Поскольку большинство электроприводов механизма подъема требуют регулирования скорости, в каждом квадранте располагается несколько механических характеристик.
Характеристика 1 в первом квадранте служит в основном для обтягивания строп грузозахватного приспособления. Характеристика 2 является промежуточной. При работе на характеристике 3 производится подъем груза с номинальной скоростью. Характеристики 4, лежащие в первом, третьем и четвертом квадрантах используются в электроприводе кранов с большой высотой подъема, прежде всего башенных. При работе на этих характеристиках производится подъем и опускание грузов массой меньше номинальной с повышенной скоростью.
Наибольшее влияние на выбор системы электропривода и ее структуру оказывает характеристика 1, лежащая в третьем и четвертом квадрантах. Скорость опускания груза на этой характеристике называется посадочной или установочной, определяется технологическими
требованиями к крану и является одной из главных характеристик электропривода механизма подъема.
При активном моменте нагрузки всегда возникает опасность падения груза с угрозой для жизни людей и разрушения механизмов. Поэтому, к конструкции как механической, так и электрической частей правилами “Устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов”
предъявляются требования, направленные на обеспечение безопасности.
Первым из них является обязательное наличие в конструкции механической части тормоза так называемого “нормально замкнутого типа”, т.е. при отключенном приводе механизм должен быть всегда заторможен. Тормоз должен обладать достаточным запасом тормозного момента, называемым “коэффициентом запаса торможения”.
Вторым требованием является обязательное обеспечение опускания груза только работающим электродвигателем.
Указанные требования определяют схемные решения, и построение силового канала электропривода механизма подъема с преобразователем частоты:
-> электропривод должен обеспечивать достаточный запас пускового момента при максимальной допустимой нагрузке и максимальном допустимом снижении питающего напряжения;
-> растормаживание механического тормоза должно производиться только после того, как электропривод разовьет пусковой момент достаточный для подъема груза;
-> срабатывание любой защиты электропривода должно приводить к отключению электропривода с затормаживанием механическим тормозом;
-> преобразователь частоты должен быть оборудован устройством рекуперации или рассеяния энергии торможения (тормозной резистор) с мощностью, достаточной для обеспечения опускания груза максимальной допустимой массы на номинальной скорости.
Наиболее распространенная структурная схема частотного электропривода механизма подъема крюкового крана общего назначения представлена на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Cтруктурная схема электропривода механизма подъема
Управление электромеханическим (электрогидравлическим) приводом тормоза производится контактором, включающимся встроенным релейным выходом преобразователя частоты после того, как электродвигатель разовьет достаточный пусковой момент. Для рассеяния
энергии торможения служит тормозной резистор, хотя может применяться и устройство рекуперации энергии.
Кроме того, некоторые электроприводы могут содержать датчики скорости и перемещения.
Кроме представленной на рис. 3.2 традиционной компоновки механической части привода существует также вариант, при котором механический тормоз с электромагнитным приводом составляет одно целое с двигателем. Некоторое распространение в крановом электроприводе получили также двигатели с коническим подвижным ротором, растормаживание которых производится при осевом перемещении ротора под действием электромагнитных сил.

Schneider Electric

Обсудить на форуме